CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo AGOSTO 2014 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Autor Fecha Creación Correlativo Versión Dirección de Peajes - Departamento de Planificación 23-10-2014 CDEC-SING C-0076/2014 Definitivo CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo CONTROL DEL DOCUMENTO APROBACIÓN Versión Aprobado por Preliminar Rafael Carvallo – Subdirector de Peajes Definitivo Daniel Salazar – Director de Operación y Peajes REGISTRO DE CAMBIOS Fecha Autor Versión 29-08-2014 Departamento de Planificación Preliminar 23-10-2014 Departamento de Planificación Definitivo – Para opinión de los Interesados REVISORES Nombre Cargo Rafael Carvallo Carrasco Subdirector de Peajes Andrés Guzmán Clericus Jefe Departamento de Planificación Giovani Bastidas Hernández Ingeniero de Planificación Paulina Muñoz Pérez Ingeniero de Planificación Víctor Álvarez Catalán Ingeniero de Planificación DISTRIBUCIÓN Versión Destinatario Preliminar Publicada en el sitio web del CDEC-SING para observaciones de los Coordinados Definitivo Publicada en el sitio web del CDEC-SING para Opiniones de los Interesados PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 2 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN 8 2. RESUMEN EJECUTIVO 9 3. BASES GENERALES DE LA MODELACIÓN 12 3.1 SISTEMA INTERCONECTADO DEL NORTE GRANDE 3.1.1 TOPOLOGÍA BASE Y SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 3.1.2 DEMANDA DEL SING 3.1.3 OFERTA DEL SING Y ESCENARIOS CONSIDERADOS 3.1.3.1 Escenario Base 3.1.3.2 Escenarios de Interconexión SING – SIC Centro 3.1.3.3 Escenarios de Interconexión SING – SIC Costa 3.1.3.4 Escenario Collahuasi 3.1.3.5 Escenario de Interconexión SING – SADI 3.1.4 DISPONIBILIDAD Y PRECIO DE COMBUSTIBLES 3.2 SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL 13 13 15 17 19 21 22 23 23 25 26 4. ANÁLISIS DE SUFICIENCIA DE LARGO PLAZO DEL SING - DIAGNÓSTICO 27 4.1 ASPECTOS GENERALES 4.2 ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES 4.2.1 ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS 4.2.1.1 Capacidad de Barras S/E Crucero 4.2.1.2 Capacidad de Barras S/E Encuentro 4.2.1.3 Capacidad de Barras SS/EE Tarapacá, Lagunas y Atacama 4.2.2 ANÁLISIS DE LA CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES 4.3 ANÁLISIS ESCENARIO BASE Y PROPUESTA DE OBRAS COMUNES 4.3.1 SUFICIENCIA EN LÍNEAS QUE ABASTECEN LA ZONA CORDILLERA 4.3.2 NUEVAS INYECCIONES EN ZONA MEJILLONES. FUTURAS SUBESTACIONES KAPATUR Y COCHRANE 4.3.2.1 Inyección en S/E Kapatur. Centrales Kelar, Angamos 1 y 2 4.3.2.2 Inyección en S/E Cochrane. Centrales Cochrane 1 y 2 4.3.2.3 Resumen 4.3.2.4 Desarrollo de la transmisión considerando polo conjunto de generación 4.3.3 LÍNEA CRUCERO – ENCUENTRO 4.3.3.1 Línea 220 kV Crucero – Encuentro 4.3.3.2 Futura Línea 220 kV Crucero - Nueva Crucero-Encuentro 4.3.3.3 Futura Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro 27 29 29 29 29 29 30 32 32 39 39 40 41 42 44 44 44 46 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 3 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.3.3.4 Resumen Recomendación técnica 4.3.4 FUTURAS LÍNEAS CENTRAL ATACAMA - MIRAJE Y MIRAJE – ENCUENTRO 4.3.4.1 Línea 220 kV Central Atacama – Miraje 4.3.4.2 Tramo 220 kV Miraje – Encuentro 4.3.5 ANÁLISIS DE SEGURIDAD Y SUFICIENCIA CORREDOR ENCUENTRO - EL COBRE 4.3.6 ANÁLISIS DE SEGURIDAD Y SUFICIENCIA CORREDOR CENTRO – NORTE 4.3.6.1 Escenario Base, Situación con Generación 4.3.6.2 Escenario Base, Situación sin Generación 4.3.6.3 Interconexión SING – SEIN 4.3.7 NIVEL DE TENSIÓN Y REQUERIMIENTOS DE POTENCIA REACTIVA EN EL SING 4.3.7.1 Zona Sur-Cordillera 4.3.7.2 Zona Centro del SING 4.3.7.3 Zona Norte del SING 4.4 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC CENTRO 4.4.1 FUTURAS LÍNEAS 220 KV CENTRAL ATACAMA - MIRAJE Y MIRAJE – ENCUENTRO 4.4.2 FUTURA LÍNEA NUEVA CRUCERO ENCUENTRO – ENCUENTRO 4.4.3 FUTURO LÍNEA CRUCERO - NUEVA CRUCERO ENCUENTRO 4.4.4 RESUMEN Y ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN 4.5 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC COSTA 4.5.1 FLUJOS ESPERADOS Y ANÁLISIS DE CONTINGENCIA TRAMOS CRÍTICOS 4.5.2 CAPACIDAD DE INYECCIÓN EN S/E KAPATUR 4.5.3 RESUMEN Y ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN 4.6 ESCENARIO COLLAHUASI 4.6.1 CORREDOR CENTRO - NORTE 4.6.1.1 Interconexión SING – SEIN. 4.6.2 NIVEL DE TENSIÓN Y REQUERIMIENTOS DE POTENCIA REACTIVA EN LA ZONA NORTE 4.7 ESCENARIO DE INTERCONEXIÓN SING-SADI 4.7.1 ANÁLISIS DE SUFICIENCIA Y CONGESTIONES 4.7.2 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN 4.8 ANÁLISIS DE SEGURIDAD DE ABASTECIMIENTO DE CIUDADES DEL SING 47 47 47 48 49 53 54 58 60 63 63 63 63 66 66 68 68 69 71 71 76 77 79 79 80 84 85 85 88 89 5. ANÁLISIS DE SUFICIENCIA Y SEGURIDAD DE SUBESTACIÓN CRUCERO 92 5.1 ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS DE S/E CRUCERO 5.2 CRITERIO PARA SOLUCIONAR PROBLEMAS DE CAPACIDAD DE BARRA S/E CRUCERO 5.2.1 FLUJOS ESPERADOS EN LÍNEA 2X220 KV CRUCERO – ENCUENTRO 5.3 EVALUACIÓN TÉCNICA DE ALTERNATIVAS DE REUBICACIÓN DE PAÑOS 5.3.1 ALTERNATIVA 1: REUBICACIÓN PAÑOS TOCOPILLA 1 Y 2 5.3.2 ALTERNATIVA 2: REUBICACIÓN PAÑOS TOCOPILLA 1 Y 2, LAGUNAS 1 Y 2 5.3.3 ALTERNATIVA 3: REUBICACIÓN PAÑOS TOCOPILLA 1 Y 2, LABERINTO 1 Y 2 5.3.4 ALTERNATIVA 4: REUBICACIÓN PAÑOS TOCOPILLA 1 Y 2, LABERINTO 1 Y 2 Y LAGUNAS 1 Y 2 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 93 97 97 100 101 101 102 108 Página 4 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 5.3.5 ALTERNATIVA 5: REUBICACIÓN PAÑOS TOCOPILLA 1 Y 2, LABERINTO 1 Y 2, LAGUNAS 1 Y 2 Y CHUQUICAMATA 5.3.6 CRECIMIENTOS DE DEMANDA PROYECTADOS EL ABRA, AÑO 2023. 5.3.7 CONCLUSIONES GENERALES Y RECOMENDACIONES 5.4 EVALUACIÓN ECONÓMICA DE ALTERNATIVA PROPUESTA 5.4.1 VALORIZACIÓN DE OBRAS 5.4.2 ESTADÍSTICA DE FALLAS 5.4.3 COSTO DE FALLA DE CORTA DURACIÓN (CFCD) 5.4.4 EVALUACIÓN ECONÓMICA 111 113 113 114 114 114 115 115 6. PLANES DE OBRAS Y EVALUACIONES ECONÓMICAS 116 116 6.1 OBRAS DE TRANSMISIÓN COMUNES A TODOS LOS ESCENARIOS EVALUADOS 6.2 CRITERIOS PARA REALIZAR LAS EVALUACIONES ECONÓMICAS 118 6.3 ESCENARIO BASE: EVALUACIÓN ECONÓMICA OBRAS DE TRANSMISIÓN COMUNES 119 6.3.1 LÍNEAS DE INYECCIÓN 220 KV KAPATUR – O’HIGGINS 1 Y 2 119 6.3.1.1 Restricciones identificadas 119 6.3.1.2 Evaluación económica 120 6.3.2 AUMENTO DE CAPACIDAD CORREDOR CENTRO - NORTE. COMPENSACIÓN SERIE LÍNEAS 2X220 KV ENCUENTRO – LAGUNAS 1 Y 2. 122 6.3.2.1 Restricciones identificadas 122 6.3.2.2 Evaluación económica 123 6.3.2.3 Recomendación 124 6.3.3 AUMENTO DE CAPACIDAD TRAMO 220 KV TARAPACÁ – LAGUNAS. NUEVA LÍNEA 2X220 KV CÓNDORES – POZO ALMONTE, CIRCUITO 1 124 6.3.3.1 Restricciones identificadas 125 6.3.3.2 Evaluación económica 126 6.3.3.3 Recomendación 129 6.3.4 AUMENTO CAPACIDAD TRAMO CRUCERO – ENCUENTRO 130 6.3.5 CAMBIO TTCC LÍNEA 2X220 KV CRUCERO – LABERINTO 1 Y 2. 130 6.3.5.1 Restricciones identificadas 130 6.3.5.2 Evaluación económica 132 6.3.6 REUBICACIÓN DE PAÑOS S/E CRUCERO EN S/E NUEVA CRUCERO ENCUENTRO. 133 6.3.7 OBRAS CORREDOR 220 KV ENCUENTRO – EL COBRE. CRECIMIENTOS MINERA ESPERANZA. 133 6.3.7.1 Restricciones identificadas 133 6.3.7.2 Evaluación económica 134 6.3.8 OBRAS CORREDOR 220 KV O’HIGGINS – PALESTINA – DOMEYKO. CRECIMIENTOS MINERA ZALDÍVAR. 136 6.3.8.1 Restricciones identificadas 136 6.3.8.2 Evaluación económica 137 6.3.9 NUEVA LÍNEA 1X220 KV KAPATUR – COCHRANE. CAPACIDAD DE INYECCIÓN EN S/E KAPATUR. 138 6.3.9.1 Restricciones identificadas 138 6.3.9.2 Evaluación económica 138 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 5 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.10 OBRAS PARA SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CIUDADES. 6.3.11 PLAN DEFINITIVO ESCENARIO BASE. 6.4 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC CENTRO. 6.4.1 RESTRICCIONES IDENTIFICADAS 6.4.2 EVALUACIONES ECONÓMICAS 6.4.3 PLAN DE OBRAS RECOMENDADO ESCENARIO DE INTERCONEXIÓN SING-SIC CENTRO. 6.5 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC COSTA. 6.5.1 RESTRICCIONES IDENTIFICADAS 6.5.2 EVALUACIONES ECONÓMICAS 6.5.3 PLAN DE OBRAS RECOMENDADO ESCENARIO DE INTERCONEXIÓN SING-SIC COSTA. 6.6 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SADI 6.6.1 RESTRICCIONES IDENTIFICADAS 6.6.2 EVALUACIONES ECONÓMICAS 6.6.3 PLAN DE OBRAS RECOMENDADO ESCENARIO DE INTERCONEXIÓN SING-SADI 6.7 ESCENARIO COLLAHUASI 6.7.1 RESTRICCIONES IDENTIFICADAS 6.7.2 EVALUACIONES ECONÓMICAS 6.7.3 PLAN DE OBRAS RECOMENDADO ESCENARIO COLLAHUASI 6.8 RESUMEN DE OBRAS RECOMENDADAS POR ESCENARIO 139 140 141 141 142 143 144 144 145 146 147 147 148 149 150 150 151 153 154 7. PLAN DE OBRAS DEFINITIVO 155 8. VALORIZACIÓN DE INSTALACIONES DE TRANSMISIÓN 156 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11 8.12 8.13 REUBICACIÓN DE PAÑOS S/E CRUCERO EN S/E NUEVA CRUCERO ENCUENTRO NUEVA LÍNEA 2X220KV CÓNDORES-POZO ALMONTE COMPENSACIÓN SERIE LINEA 2X220KV ENCUENTRO-LAGUNAS NUEVA LÍNEA 2X220KV NUEVA CRUCERO ENCUENTRO-ENCUENTRO, CIRCUITO 1 NUEVA LÍNEA 2X220KV KAPATUR-COCHRANE, CIRCUITO 1 NUEVA LÍNEA 2X220KV ANGAMOS-COCHRANE CAMBIO TTCC LÍNEAS 2X220 KV CRUCERO – LABERINTO 1 Y 2 NUEVA LÍNEA 2X220 KV O’HIGGINS – DOMEYKO, CIRCUITO 1 NUEVA LÍNEA 2X220 KV POZO ALMONTE – PARINACOTA, CIRCUITO 1 CAMBIOS DE TTCC LÍNEAS 220 KV ENCUENTRO - EL TESORO Y EL TESORO – ESPERANZA NUEVA LÍNEA 2X220 KV EL COBRE – ESPERANZA, CIRCUITO 1 NUEVA LÍNEA 2X220 KV ENCUENTRO – COLLAHUASI, CIRCUITO 1 NUEVA LÍNEA 2X220 KV ENCUENTRO – COLLAHUASI, CIRCUITO 2 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 9. ANEXOS PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 170 Página 6 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.1 ANEXO 1. ANÁLISIS DE CONTINGENCIAS 9.1.1 LÍMITES DE CAPACIDAD POR CRITERIO DE SEGURIDAD N-1 9.1.1.1 Tramo 220 kV Atacama – Miraje 9.1.1.2 Tramo 220 kV Miraje – Encuentro 9.2 ANEXO 2. COSTO DE DESARROLLO DE LARGO PLAZO 9.3 ANEXO 3. ANÁLISIS DE CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES 9.4 ANEXO 4. INFORMACIÓN PARA ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRA DE S/E CRUCERO 9.4.1 FLUJOS CASO BASE 2015-2018 9.4.2 ALTERNATIVA 1: FLUJOS CRÍTICOS, 2018-2020. 9.4.3 ALTERNATIVA 2: FLUJOS CRÍTICOS, 2018-2020. 9.4.4 ALTERNATIVA 3: FLUJOS CRÍTICOS, 2018-2022. 9.4.5 ALTERNATIVA 3: CONTINGENCIAS 9.4.6 ALTERNATIVA 4: FLUJOS CRÍTICOS, 2018-2022. 9.4.7 ALTERNATIVA 5: FLUJOS CRÍTICOS, 2018-2022. 9.4.8 ALTERNATIVA 5: CONTINGENCIAS. 9.5 ANEXO 5. DEMANDA INFORMADA POR CLIENTES DEL SING 9.6 ANEXO 6. FLUJOS DE POTENCIA – CURVAS DE DURACIÓN 9.7 ANEXO 7. SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL 9.7.1 DEMANDA DEL SIC 9.7.2 OFERTA DEL SIC 9.7.3 TOPOLOGÍA BASE Y SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SIC 9.7.4 DISPONIBILIDAD Y PRECIO DE COMBUSTIBLES 9.7.5 ESTADÍSTICA HIDROLÓGICA 9.8 ANEXO 8. CAPACIDADES DE TRANSMISIÓN DE LÍNEAS DE LA ZONA NORTE 9.9 ANEXO 9. FLUJOS POR LAS LÍNEAS DE LA ZONA NORTE 9.9.1 AÑO 2015 9.9.2 AÑO 2016 9.9.3 AÑO 2017 9.9.4 AÑO 2018 9.9.5 AÑO 2019 9.9.6 AÑO 2019 9.10 ANEXO 10. ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS EN SUBESTACIONES 9.11 ANEXO 11. ENERGÍA GENERADA POR TIPO DE COMBUSTIBLE – ESCENARIO BASE 9.12 ANEXO 12. PLAN DETALLADO DE OBRAS DE GENERACIÓN - ESCENARIO BASE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 170 170 170 172 173 174 174 174 174 175 175 176 178 178 179 180 190 191 191 191 192 192 194 195 196 196 196 197 198 199 200 200 200 201 Página 7 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 1. INTRODUCCIÓN De acuerdo a lo establecido en el Artículo 99 de la Ley General de Servicios Eléctricos, en adelante la Ley, anualmente, la Dirección de Peajes del CDEC analizará la consistencia de las instalaciones de desarrollo y expansión del sistema troncal contenidas en el Informe Técnico de la Comisión Nacional de Energía, en adelante la Comisión, señalado en el Artículo 91 de la Ley, con los desarrollos efectivos en materia de inversión en generación eléctrica, interconexiones y la evolución de la demanda. En virtud de lo anterior, y de acuerdo con lo señalado en el literal k) del Artículo 37 del Decreto Supremo 1 N°291/2007 que Aprueba Reglamento que Establece la Estructura, Funcionamiento y Financiamiento de los CDEC, en adelante DS291, a partir de dicho análisis de expansión del sistema de transmisión, la Dirección de Peajes del CDEC-SING, en adelante la DP, debe elaborar y presentar a la Comisión una propuesta de Plan de Expansión del Sistema de Transmisión, antes del 31 de octubre de cada año. Para dar cumplimiento a lo señalado, la DP debe presentar a los operadores del sistema de transmisión troncal y a los usuarios que hacen o harán uso de dicho sistema, una propuesta preliminar de Plan de expansión, a más tardar el día 31 de agosto de cada año. Las empresas tendrán plazo hasta el día 30 de septiembre para enviar sus comentarios u observaciones. Como base para la realización de los análisis y estudios requeridos, se utiliza información disponible y actualizada tanto del sistema de transmisión del SING, como de los proyectos de generación y consumo que se proyectan -valga la redundancia- en un horizonte de 15 años. Con el fin de establecer las mayores exigencias sobre el sistema de transmisión del SING, de manera que las obras propuestas para su expansión permitan que el mercado se desarrolle de manera eficiente en el largo plazo, evitando congestiones, se establece una serie de escenarios de desarrollo de la oferta/demanda para los cuales se simula la operación económica del SING en un horizonte de planificación de 15 años. A partir de la simulación de la operación, se detectan las líneas del sistema de transmisión que podrían presentar restricciones de capacidad, ya sea por congestión en condiciones normales de operación como frente a contingencias, y se proponen las obras de transmisión necesarias para evitar dichas restricciones. Las obras de transmisión propuestas para cada uno de los escenarios de generación/consumo, corresponden al plan de obras de transmisión para dicho escenario. En caso de existir diferencias significativas entre los distintos escenarios de expansión, específicamente en lo que se refiere a obras de transmisión de construcción inmediata, se realiza un análisis de minimización del máximo arrepentimiento (MinMax Regret), de modo que el plan de obras de transmisión finalmente propuesto, corresponde a la alternativa que permite un desarrollo eficiente del sistema de transmisión del SING, minimizando el riesgo de sobrecosto de inversión, operación y falla. 1 Modificado por el DS 115/2012. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 8 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 2. RESUMEN EJECUTIVO Con el objeto de estudiar el comportamiento del sistema de transmisión principal del SING en el largo plazo y determinar sus necesidades de expansión, se analiza la operación técnica y económica del sistema en un horizonte de 15 años, considerando el año 2015 como año de inicio y distintos escenarios de oferta y demanda, lo que permite determinar las mayores exigencias sobre el sistema de transmisión. Las necesidades así determinadas, permiten levantar propuestas para que el sistema de transmisión del SING se desarrolle de manera eficiente, en función de los requerimientos de la oferta y la demanda, bajo la premisa de minimizar el costo de inversión en transmisión, operación y falla. Los escenarios considerados son: Escenario Base. Corresponde al caso con supuestos de demanda en base a lo informado por los clientes del SING, más una proyección a 15 años, considerando oferta convencional y no convencional con RCA aprobada y el cumplimiento de Políticas Públicas, como la Ley 20/25. Escenario Collahuasi. Considera un aumento de la demanda de Minera Collahuasi, de 150 MW para el año 2020 y 190 MW adicionales para el año 2021, con respecto a lo utilizado en el Base. Escenario SADI. Considera una exportación de energía hacia el SADI argentino, por un monto de 250 MW de potencia a contar del año 2016. Escenario Interconexión SING – SIC Centro. Este escenario simula la operación interconectada de SING y SIC, conectando la línea de interconexión en la zona centro del SING, más precisamente, en 2 S/E Nueva Crucero – Encuentro , a contar del año 2021. Escenario Interconexión SING - SIC Costa. Este escenario simula la operación interconectada de SING y SIC, conectando la línea de interconexión en la zona de Mejillones del SING, más precisamente, en S/E Kapatur, a contar del año 2019. Adicionalmente, tanto para el Escenario Base como para el Escenario Collahuasi, se realiza una variante que consiste en analizar el efecto que tendría sobre el SING una eventual interconexión con el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional del Perú (SEIN), desde la S/E Parinacota, determinando los flujos máximos que puede soportar el sistema de transmisión del SING, considerando flujos de energía y potencia desde y hacia el Perú. Los precios de los combustibles corresponden a lo informado por la Comisión en su Informe Técnico Definitivo de Precio de Nudo de abril de 2014. En cuanto a la disponibilidad de GNL, se considera una entrada gradual a partir de 2015. Para este año se considera la disponibilidad informada por las empresas para el año 2014. Para los años siguientes se considera un aumento gradual, hasta llegar al año 2017 con un 100% de disponibilidad de GNL para todas las unidades del SING que utilizan este combustible. El Sistema de Transmisión Base considera, tanto las instalaciones existentes, como las obras en construcción y decididas. Junto con analizar las necesidades de expansión de largo plazo, se incluye un análisis de la capacidad de barras de las subestaciones troncales, y un análisis de la configuración de barras de las subestaciones del SING, de acuerdo con lo señalado en el Artículo 3-24 de la NT. Las necesidades de transmisión de corto y largo plazo, son analizadas en el presente documento y sus conclusiones se presentan en el Capítulo 7. 2 S/E Nueva Crucero – Encuentro corresponde a una obra nueva incluida en el Decreto Supremo N°201 de 2014. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 9 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 1-A: Obras Recomendadas de Expansión del Sistema de Transmisión Troncal del SING. N Plan de Obras de Transmisión Troncal Recomendado Cap. (MVA) Longitud (km) Fecha PES Construcción Segmento Plazo constructivo VI Ref. VAT Miles USD T1 Reubicación de paños S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro. NA NA 2018 Inmediata Troncal 36 meses 24.418 2.497 T2 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 180 35 2019 Inmediata Troncal 48 meses 13.780 1.390 T3 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. 60 NA 2021 Condicionada Troncal 36 meses 6.454 660 T4 Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro, circuito 1 500 5 2021 Condicionada Troncal 48 meses 5.614 566 Comentario CONDICIONADA a adjudicación de nueva S/E Crucero Encuentro. Levanta restricción línea Tarapacá – Lagunas. Aporta seguridad de suministro zona norte del SING, Arica, Iquique y P. Almonte Crecimiento de demanda Zona Norte del SING (Proyecto Quebrada Blanca Fase 2) CONDICIONADA a Interconexión SING-SIC Centro El Plan de Obras de transmisión propuesto, corresponde al desarrollo óptimo recomendado para el sistema de transmisión del SING, considerando tanto las congestiones que se observan en el corto y largo plazo en el sistema de transmisión troncal, como también las necesidades de robustecer el abastecimiento de las ciudades del SING. En este contexto, el plan de expansión propuesto considera la construcción de la nueva línea de transmisión Cóndores-Pozo Almonte, la cual viene a resolver el problema de congestión que se observa en la línea troncal 2x220 kV Tarapacá – Lagunas frente al crecimiento de la demanda ubicada en la zona costera (SS/EE Tarapacá, Cóndores y Parinacota) al año 2019, así como también permite dar seguridad de abastecimiento a los consumos regulados de la ciudades de Iquique y Pozo Almonte. Si bien la solución propuesta mediante la construcción de la línea Cóndores-Pozo Almonte permite dar una respuesta óptima a las necesidades del sistema, dado que en la actualidad ni la S/E Cóndores ni la S/E Pozo Almonte pertenecen al sistema de transmisión troncal del SING, y aun se encuentra en desarrollo el estudio de transmisión troncal que debe definir las instalaciones pertenecientes al sistema de transmisión Troncal para los próximos 4 años, y en virtud de la necesidad de ampliar el corredor entre S/E Tarapacá y Lagunas, se presenta la siguiente obra alternativa, la cual no sólo considera la construcción de una nueva línea sino que además la construcción de una nueva S/E, debido a la falta de espacio físico en la actual S/E Tarapacá. N Plan de Obras de Transmisión Troncal Recomendado T5 Nueva Línea entre S/E Nueva Tarapacá y Lagunas Nueva S/E seccionadora en Línea Tarapacá-Lagunas Cap. (MVA) Longitud (km) Fecha PES Construcción Segmento Plazo constructivo 254 42 2019 Inmediata Troncal 48 meses PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING VI Ref. VAT Miles USD 28.813 3.497 Comentario Levanta restricción línea Tarapacá – Lagunas. Página 10 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 2-B: Otras Obras Recomendadas de Expansión del Sistema de Transmisión del SING. N Plan de Obras de Transmisión Recomendado Troncal, Adicional y Subtransmisión Cap. (MVA) Longitud (km) Fecha PES Construcción Segmento Plazo constructivo VI Ref. VAT Miles USD A1 Nueva Línea 2x220 kV Angamos – Cochrane, circuito 1 700 10 2016 Recomendada Adicional 12 meses 3.744 378 A2 Cambio TTCC Líneas 2x220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 300 NA 2017 Recomendada Adicional 12 meses 672 69 A3 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 365 132 2016 Recomendada Adicional 48 meses 34.144 3.444 A4 Ampliación Línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi 183 118 - Condicionada Adicional 24 meses 4.720 577 152 NA 2016 Recomendada Subtransmisión 12 meses 2.000 205 150 150 NA 5 2016 2017 Recomendada Recomendada Subtransmisión Subtransmisión 24 meses 36 meses 6.500 3.000 665 303 150 NA 2017 Recomendada Subtransmisión 24 meses 11.000 1.125 180 40 224 NA 2019 2021 Recomendada Recomendada Subtransmisión Subtransmisión 48 meses - 47.519 - 4.793 - S5 S6 Cambio de TTCC Líneas 110 kV Capricornio – Antofagasta y Antofagasta – Alto Norte. Nuevo Transformador 220/110 kV S/E Capricornio Nueva Línea 1x110 kV Antofagasta – Esmeralda Nuevo Transformador 220/110 kV S/E La Negra y seccionamiento Línea 220 kV O’Higgins – Coloso 1 Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota, c1 Compensación Capacitiva S/E Pozo Almonte y Parinacota S7 Ampliación Línea 1x220 kV Lagunas – Pozo Almonte 183 70 - Condicionada Subtransmisión 24 meses 2.800 342 C1 Compensación Capacitiva S/E Radomiro Tomic 120 NA 2018 Condicionada Adicional 36 meses 2.985 305 300 NA 2019 Condicionada Adicional 12 meses 401 41 S1 S2 S3 S4 Comentario Interconexión SING-SADI o Conexión de generación en Enlace (Sobre 700 MW) o Interconexión SIC-SING Costa Limitan líneas al 40%. Entrada de centrales en S/E Enlace y Crecimientos demanda Minera Escondida. CONDICIONADA a Interconexión SING-SADI y Crecimientos de Demanda Zona Domeyko – Nueva Zaldívar. CONDICIONADO a la entrada de más de 215 MW de generación en Zona Norte Seguridad de suministro ciudades zona sur del SING, Antofagasta, Antofagasta, La Negra y Alto Norte. Seguridad y calidad de suministro zona norte del SING, Arica, Iquique y Pozo Almonte. CONDICIONADO a la entrada de más de 180 MW de generación en S/E Pozo Almonte CONDICIONADO a Crecimiento de demanda R.Tomic C3 Cambios de TTCC Líneas 220 kV Encuentro - El Tesoro y El Tesoro – Esperanza Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito1 290 79 2019 Condicionada Adicional 48 meses 24.550 2.476 C4 Compensación Capacitiva S/E Cóndores 60 NA 2020 Condicionada Adicional 36 meses 1.716 175 CONDICIONADO a Crecimiento de demanda Quebrada Blanca C5 C6 C7 Compensación Capacitiva S/E Collahuasi Aumento Capacidad Línea Encuentro – Collahuasi 1 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, c1 120 170 170 NA NA 204 2020 2021 2021 Condicionada Condicionada Condicionada Adicional Adicional Adicional 24 meses 48 meses 8.040 37.977 811 3.830 CONDICIONADO a crecimientos de demanda Minera Collahuasi C2 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING CONDICIONADO a Crecimientos de demanda Minera Esperanza Página 11 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 3. BASES GENERALES DE LA MODELACIÓN El análisis de la expansión del sistema de transmisión del SING, cuyo desarrollo y resultados se entregan en el presente informe, considera alternativamente la modelación y simulación de la operación conjunta de los dos principales Sistemas Interconectados del país, el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Dado que el foco de análisis se encuentra en el SING, la modelación del SIC es la indicada en la versión definitiva del Informe Técnico de Precio de Nudo de abril de 2014, actualizando los supuestos de precios y disponibilidad de combustibles, fechas de entrada en operación de líneas de transmisión, unidades generadoras y demanda. En esta ocasión, no se efectúan modificaciones ni análisis de sensibilidad sobre los supuestos y bases del SIC. Para la simulación de la operación se considera un horizonte de planificación de 15 años a partir del año 2015 (periodo de análisis 2015 – 2029). La demanda considerada para el SING tiene como base lo informado por los Coordinados Clientes, en respuesta a la carta CDEC-SING N°0613/2014 de fecha 29 de mayo de 2014. El plan de obras de generación del SING está preparado a partir de información de proyectos convencionales y no convencionales que cuentan con Resolución de Calificación Ambiental (RCA) Aprobada. La fecha de entrada de los proyectos convencionales se determina en base a supuestos relativos a los contratos de suministro de energía (PPA por sus siglas en inglés), es decir, para cada proyecto o grupo de proyectos de consumo se supone un contrato de suministro con una empresa generadora que cuente con proyectos de base con RCA Aprobada, salvo indicación explícita de los promotores de proyectos de generación que se hayan declarado en construcción según se establece en la normativa vigente. Los diferentes escenarios o análisis de sensibilidad planteados buscan someter a diferentes niveles de uso al sistema de transmisión, de manera de abarcar los escenarios más representativos de la operación del SING. El sistema de transmisión base corresponde al indicado en la versión definitiva del Informe Técnico de Precio de Nudo de abril de 2014, en adelante ITD, considerando aquellas obras troncales en proceso de construcción o licitación, además de aquellas instalaciones que no siendo troncales influyen en el desempeño de éstas. En relación a la operación conjunta entre SING y SIC, para efectos del presente ejercicio de expansión se consideran dos posibles puntos de interconexión. El primero corresponde al indicado en el ITD, es decir, una línea de dos circuitos en 500 kV entre las SS/EE Cardones en el SIC y Seccionadora Nueva Crucero – Encuentro en el SING, con entrada en operación considerada para el año 2021. El segundo corresponde a una nueva subestación en la zona de Mejillones, denominada Kapatur, que se encuentra en construcción, de acuerdo con lo informado por el titular del proyecto. La interconexión costa se considera entrando en servicio el año 2019. Como herramienta para el análisis de la operación económica de largo plazo del SING, se utiliza el software Plexos, programa actualmente utilizado por la DP para efectuar los cálculos de peajes del sistema Troncal y por la Dirección de Operación, en adelante DO, para llevar a cabo la programación y análisis de la operación económica del sistema en el corto plazo. Como herramienta para el análisis de cumplimiento de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio, en adelante NTSyCS, se utiliza el software DigSilent Power Factory, programa actualmente utilizado por la PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 12 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo DP en el proceso de determinación de los pagos por Potencia Firme, y por la DO en los Estudios indicados en la NTSyCS. 3.1 3.1.1 SISTEMA INTERCONECTADO DEL NORTE GRANDE Topología Base y Sistema de Transmisión del SING El sistema de transmisión del SING modelado para este ejercicio de planificación, comprende todas las instalaciones en tensiones mayores que 66 kV, salvo excepciones donde se recurrió a simplificaciones que no afectan la operación económica del sistema. En cuanto a la topología base del SING, más precisamente en relación a las líneas de transmisión que operan normalmente abiertas, para efectos del análisis de las alternativas de expansión se considera que todas operan normalmente cerradas, suponiendo que han sido resueltas las causas por las cuales operan abiertas en la actualidad. La capacidad de las líneas de transmisión corresponde a la vigente a la fecha de preparación del presente Informe, y equivale al menor valor entre la capacidad térmica de los conductores y la capacidad de los equipos en conexión serie (trampas de onda, transformadores de corriente) y otras limitaciones derivadas de ajustes en los sistemas de protecciones, información que se encuentra disponible en el sitio Web del CDECSING. Asimismo, para todas las líneas de transmisión del SING con tensiones iguales o mayores que 220 kV, se considera que su capacidad de transmisión corresponde al menor valor entre el indicado en el párrafo anterior y aquel que resulte de la aplicación del criterio de seguridad N-1. Adicionalmente, en algunas zonas específicas del SING, como la zona Tocopilla, Zona Centro y la Zona Norte (compuesta por los corredores Encuentro - Collahuasi y Crucero – Lagunas), se consideran capacidades de transmisión de acuerdo a Políticas de Operación emitidas por la DO, a fin de mantener los estándares de seguridad y calidad de servicio. Además de las instalaciones existentes, el Sistema de Transmisión Base considera todas aquellas nuevas obras y refuerzos a instalaciones existentes que se encuentran incluidas en algún Decreto de Expansión. Las obras nuevas y refuerzos de instalaciones existentes consideradas en el plan de obras de transmisión son las siguientes: Tabla 3: Plan de Obras de Transmisión Base. N Obras de Transmisión en Construcción Cap. (MVA) Longitud (km) Fecha PES Segmento NA NA 03-2016 Troncal Comentario T1 Barra seccionadora en S/E Tarapacá T2 Banco de Compensación en Lagunas 60 MVAr + Ampliación S/E Lagunas 60 NA 07-2015 Troncal DS N°82 / 2012 DS N°310 / 2013 DS N°310 / 2013 T3 NA NA 01-2016 Troncal DS N°310 / 2013 1000 1 03-2016 Troncal DS N°310 / 2013 T5 Subestación Miraje 220 kV (ex Nueva Encuentro) Ampliación líneas 2x220 kV Crucero-Encuentro + Ampliación S/E Encuentro Nueva línea 2x220 Encuentro - Lagunas, circuito 1 290 174 02-2017 Troncal DS N°82 / 2012 T6 Nueva línea 2x220 Encuentro - Lagunas, circuito 2 290 174 02-2017 Troncal DS N°201 / 2014 DS N°201 / 2014 T4 T7 Nueva Subestación seccionadora 220 kV Crucero Encuentro NA NA 03-2018 Troncal A1 SVC S/E Domeyko 120 NA 2015 Adicional A2 1520 NA 2016 Adicional 1000 NA 2016 Adicional A4 Nueva S/E Kapatur 220 kV (Secciona Líneas Angamos Laberinto 1 y 2) Ampliación S/E O’Higgins y Seccionamiento Línea 2x220 kV Atacama – Domeyko. Nueva Línea 2X220 kV Kapatur - O'Higgins, circuitos 1 y 2 A5 Nueva Línea 2x220 kV O'Higgins - Coloso, circuito 1 A3 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 2x840 NA 2016 Adicional 245 NA 2017 Adicional Obras en construcción Minera Escondida Página 13 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo La S/E Kapatur corresponde a la S/E Enlace presentada en el Informe de Expansión Preliminar, de acuerdo a la nueva denominación que ha dado el titular del proyecto al momento de declararlo en construcción. Topología base, plan de obras definido y zonas del SING se presentan de forma gráfica en la siguiente figura: Zona Norte Zona Centro Zona Sur Cordillera Figura 1: Mapa del SING y Plan de Obras de Transmisión Troncal Base. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 14 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 3.1.2 Demanda del SING La demanda de energía y potencia utilizada en el presente ejercicio de planificación del sistema de transmisión, considera como base lo informado por los Clientes del SING. La modelación mediante curva de duración se lleva a cabo siguiendo una de las siguientes dos alternativas: cinco bloques mensuales, para los escenarios con Interconexión SING-SIC; y siete bloques semanales, para los escenarios sin Interconexión 3 SING-SIC . Para la modelación de la curva de duración de la demanda, se utiliza información actualizada de retiros horarios del SING de los últimos cinco años, es decir, se busca representar de la mejor manera posible el comportamiento de los consumos. De esta forma, se determinan de la manera más precisa posible los requerimientos sobre las instalaciones del sistema de transmisión del SING, bajo las condiciones de flujos de potencia más exigentes sobre la instalación o zona analizada. A partir de la información histórica de retiros del SING se determina el perfil de consumos mensuales por cliente, dado por la energía mensual del cliente como porcentaje de la energía anual del mismo. Luego, como segunda etapa de la modelación de la demanda, se determina el perfil horario del cliente, calculado como la razón entre la potencia horaria del cliente coordinado y la potencia media del día, para cada mes, para dicho cliente. Según lo anterior, la demanda de energía y potencia del SING se proyecta como sigue: Potencia Máxima 15 12 9 4.6 3.1 5.4 5.0 Potencia Máxima [MW] 6 4.3 7.3 4.1 3 3.4 3.3 3.1 2029 6.9 2028 0 27 24 2027 0 5,014 12.2 10.6 2026 600 4,863 21 2025 2029 3 4,709 18 2024 2028 1,200 4,196 4,555 7.8 1,800 6 Crecimiento [%] 2,290 2,361 2,946 2023 2.9 2,400 2,545 2,663 2022 3.1 3,000 3,995 4,378 3,320 2021 3.3 2027 2025 2024 2023 2022 2019 2018 Energía [TWh] 3.1 2026 5.0 4.6 3,724 3,149 2020 5.2 7.4 1.5 2016 3,600 9 4.6 2017 18 12 7.5 2015 4,200 2019 10.7 10 0 21 15 12.5 7.6 5 4,800 2018 15 26 24 2017 19 24 41 2016 19 22 39 27 2021 20 21 34 38 2015 25 32 37 Potencia [MW] 30 30 2020 Energía [TWh] 35 36 5,400 Crecimiento [%] 40 27 Crecimiento [%] Energía 45 0 Crecimiento [%] Gráfico 1: Proyección de Demanda del SING. El detalle de los proyectos informados por los Coordinados Clientes se presenta en Sección 9.5. Por su parte, la distribución geográfica de la demanda proyectada muestra una clara tendencia a concentrarse en la zona centro, donde se ubican los consumos de CODELCO Chile (Chuquicamata, Ministro Hales y Radomiro Tomic), Minera El Abra, Minera Sierra Gorda, Minera El Tesoro y Minera Esperanza, entre otros. 3 En ambos casos se cuida de mantener la correlación horaria con el SIC (coincidencia de la demanda en horas de punta). PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 15 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda de Energía Demanda Máxima de Potencia (% por Zona) 2029 2028 2027 2026 2025 Sur 2024 Norte 2023 Cordillera 2022 2020 2015 2029 2028 2027 2026 0% 2025 10% 0% 2024 20% 10% 2023 30% 20% 2022 40% 30% 2021 50% 40% 2020 60% 50% 2019 70% 60% 2018 80% 70% 2017 90% 80% 2016 90% 2015 Centro 100% 2019 Sur 2018 Norte 2017 Cordillera 2016 Centro 100% 2021 (% por Zona) Gráfico 2: Proyección de Demanda del SING por Zona Geográfica. Para lograr una mejor representación de la demanda y de las exigencias que ésta impone al sistema de transmisión, se determinaron perfiles mensuales y horarios por cliente, en base a información estadística de retiros reales. Como resultado de esto, se obtiene una curva mensual y un perfil o curva horaria de la demanda por cliente. A modo de ejemplo, se presenta la distribución promedio de la demanda de energía del SING dentro de un año calendario, siendo esta distribución mensual la relación entre la energía del mes respecto a la energía total anual. Se observa que la máxima demanda de energía se concentra en el último trimestre del año, mientras que la mínima se presenta en los meses de febrero y julio. Distribución Anual Promedio de la Demanda del SING 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.000 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Peso Mensual Gráfico 3: Distribución Mensual de la Demanda de Energía del SING. De igual forma, se presenta el perfil horario del SING para cada mes del año. Cabe señalar, que el perfil horario de la demanda corresponde a un factor adimensional que representa la relación entre la potencia horaria y la potencia media del mes. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 16 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Perfil Horario de la Demanda del SING Perfil Horario de la Demanda del SING (factor adimensional respecto a potencia media) (factor adimensional respecto a potencia media) 1.06 1.06 1.04 1.04 1.02 1.02 1.00 1.00 0.98 0.98 0.96 0.96 0.94 0.94 0.92 0.92 0.90 0.90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Enero Febrero 1 2 3 4 5 6 7 8 Marzo Abril Perfil Horario de la Demanda del SING Mayo Junio Perfil Horario de la Demanda del SING (factor adimensional respecto a potencia media) (factor adimensional respecto a potencia media) 1.06 1.06 1.04 1.04 1.02 1.02 1.00 1.00 0.98 0.98 0.96 0.96 0.94 0.94 0.92 0.92 0.90 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0.90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Julio Agosto Septiembre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Octubre Noviembre Diciembre Gráfico 4: Perfil Horario de la Demanda del SING. 3.1.3 Oferta del SING y Escenarios Considerados La oferta de generación considerada para efectos de la simulación de la operación del sistema, consiste en aquella necesaria para alcanzar el costo marginal de largo plazo que permite el financiamiento de la unidad genérica de desarrollo del sistema, que para efectos de este ejercicio de planificación consiste en una unidad vapor-carbón cuyas características generales se presentan en la Sección 9.2. La oferta de generación del SING, necesaria para abastecer los requerimientos de energía y potencia de los principales consumos, está conformada tanto por centrales generadoras convencionales como por centrales en base a Energías Renovables No Convencionales, en adelante ERNC. Siguiendo esta definición general, se plantea un escenario inicial de oferta, el cual considera tanto proyectos termoeléctricos convencionales, como proyectos no convencionales que cuentan con Resolución de Calificación Ambiental (RCA) aprobada, denominado Escenario Base. Para determinar distintas condiciones de operación del SING, que a su vez permiten analizar diferentes escenarios de exigencia al sistema de transmisión, se plantean escenarios de sensibilidad tanto a la ubicación como a la fecha de ciertos proyectos de generación o consumo, dando forma a los siguientes escenarios, cuyo detalle y explicación están contenidos en la presente sección: Escenario Base. Escenario Collahuasi. Escenario Interconexión SING - SADI. Escenario Interconexión SING – SIC Centro. Escenario Interconexión SING – SIC Costa. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 17 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo A partir de la interconexión con el SIC, la oferta de generación del SING tendrá una componente aleatoria dependiente del escenario hidrológico que se presente en el SIC, escenario hidrológico del cual además depende el aporte hidroeléctrico desde el SIC y que impone distintos escenarios de intercambio entre los Sistemas Eléctricos Interconectados, afectando el despacho de la matriz de generación del SING. Los parques eólicos y las centrales solares fotovoltaicas, han sido modelados mediante un perfil horario de generación según época del año, considerando dos ubicaciones posibles. En el caso de los parques eólicos, se consideran dos perfiles representativos: uno de la localidad de Calama, que para efectos de este análisis de planificación de largo plazo se utiliza en todos los parques eólicos ubicados en sectores cordilleranos; y otro característico de la localidad de Sierra Gorda, que se utiliza en aquellos proyectos ubicados en sectores de altitud intermedia (no cordilleranos ni costeros). En el caso de las plantas solares fotovoltaicas, se cuenta con tres perfiles representativos: Calama, San Pedro de Atacama y Pozo Almonte. Debido a la similitud de los tres perfiles y para efectos de simplicidad en el análisis, se considera únicamente el perfil de la localidad de Pozo Almonte. Para el caso de los perfiles de generación eólica, se cuenta con información de dos Cluster (o perfiles representativos) para cada una de las zonas geográficas. Para efectos de este análisis de planificación de largo plazo, se considera aquel Cluster que se repite mayor número de ocasiones. Una vez determinado el Cluster se procede a “reordenar” el perfil de generación de tal manera que la generación del parque eólico sea coincidente horariamente con la demanda del sistema. Con respecto a los perfiles de generación solar, se cuenta con información de un solo Cluster para cada zona, y al igual que en el perfil eólico, se ordena de forma coincidente horariamente con la demanda del sistema. De esta forma, para cada mes se obtiene un perfil de generación, eólica y solar, como el siguiente: Perfil Mensual Típico - Eólico Perfil Mensual Típico - Eólico Coincidente con Demanda 0.90 0.90 0.80 0.80 0.70 0.70 0.60 0.60 0.50 0.50 [p.u.] [p.u.] Cronológico 0.40 0.40 0.30 0.30 0.20 0.20 0.10 0.10 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 0.00 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Cluster 1 5 1 2 3 4 0.80 0.80 0.70 0.70 0.60 0.60 0.50 0.50 [p.u.] [p.u.] 0.90 0.40 0.40 0.30 0.30 0.20 0.20 0.10 0.10 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Cluster 1 9 10 11 18 24 12 13 14 15 16 17 19 23 20 21 22 Coincidente con Demanda 0.90 2 8 Perfil Mensual Típico - Solar Cronológico 1 7 Cluster Elegido Perfil Mensual Típico - Solar 0.00 6 Cluster 2 0.00 5 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 18 24 12 13 14 15 16 17 19 23 20 21 22 Cluster Elegido Figura 2: Ejemplo de Tratamiento de Perfiles de Generación Eólica y Solar. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 18 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 3.1.3.1 Escenario Base El Escenario Base busca representar, por una parte, las expectativas de crecimiento de los grandes consumidores de energía del SING, y por otra, la forma en que este suministro debe ser abastecido, mediante contratos de venta de energía con centrales convencionales y no convencionales. Para efectos de la modelación, las futuras centrales convencionales fueron denominadas genéricamente por el nombre de la zona en la cual se ubican. Además, se consideran los proyectos que se encuentran en construcción definidos en el Informe Técnico de Precio de Nudo de abril de 2014 e informados en CDEC-SING, los cuales se detallan en la Tabla 4. La incorporación de las energías renovables no convencionales obedece al cumplimiento de las políticas públicas vigentes en la actualidad, vale decir, la Ley N°20.698 de 2013, más conocida como Ley ERNC 20/25. Cabe señalar que para dar cumplimiento a la Ley, se considera la incorporación de poco más de 3900 MW de capacidad instalada de generación ERNC, principalmente centrales solares fotovoltaicas (cerca de un 75% de la capacidad ERNC instalada). Tabla 4: Proyectos de Generación Declarados en Construcción Proyectos Tecnología Potencia [MW] Ubicación Fecha PES Arica Solar 1 ERNC 18 Parinacota 066 01/01/2015 Diesel Aguas Blancas Diesel 2.5 O’Higgins 220 01/01/2015 San Pedro de Atacama I ERNC 17 Calama 110 01/01/2015 San Pedro de Atacama III ERNC 30 Calama 110 01/01/2015 San Pedro de Atacama IV ERNC 24 Calama 110 01/01/2015 La Huayca 2 ERNC 21 Pozo Almonte 066 01/01/2015 Maria Elena ERNC 72 Lagunas 220 01/01/2015 Cochrane 1 Carbón 236 Cochrane 220 01/05/2016 Cochrane 2 Carbón 236 Cochrane 220 01/10/2016 Kelar GNL 516 Kapatur 220 01/10/2016 Planta Solar Cerro Dominador ERNC 110 Encuentro 220 01/01/2018 El Escenario Base considera la demanda del SING tal como se plantea en la Sección 3.1.1, tanto en monto como en lugar físico de retiro. La oferta de generación por tipo de combustible corresponde a la presentada en el Gráfico 5: Potencia Instalada SING Potencia Instalada SING (% por tipo) (MW por tipo) Carbón Geotermia GNL Solar Eólica Hidro + Otros Carbón Diesel Geotermia GNL Solar Eólica Hidro + Otros Diesel 100% 14,000 90% 12,000 80% 10,000 70% 60% 8,000 50% 6,000 40% 30% 4,000 20% 2,000 0 2015 10% 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 0% 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 Gráfico 5: Oferta de Generación SING – Escenario Base. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 19 de 202 2029 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo El detalle de la energía generada por tipo de combustible se encuentra en el Anexo 9.11. La fecha de entrada en servicio de las distintas unidades corresponde a la indicada en la Tabla 5: Tabla 5: Plan de Obras de Generación – Escenario Base. Potencia de Proyectos [MW] Zona Año Tecnología Centro Cordillera Norte Sur Total 2015 Solar 191 - 276 - 467 2016 Carbón 560 - - - 560 2016 GNL - - - 516 516 2016 Solar 30 - 100 - 130 2017 Solar - - 105 - 105 2018 Diesel - - - 130 130 2018 Solar 170 - - - 170 2019 Carbón - - - 375 375 2019 Diesel - - - 130 130 2019 Eólico 100 - - - 100 2019 Solar - - 135 - 135 2020 Diesel - - - 130 130 2020 Solar 60 100 60 - 220 2021 Eólico 100 50 - - 150 2021 Geotermia - - 40 - 40 2021 Solar 180 - 90 - 270 2022 Carbón - - - 375 375 2022 Eólico 40 - - - 40 2022 Geotermia - - 40 - 40 2022 Solar 90 100 - 50 240 2023 Carbón - - 175 - 175 2023 Eólico - - 175 - 175 2023 Solar 290 - 140 - 430 2024 Carbón - - 175 - 175 2024 Eólico 100 - - - 100 2024 Geotermia - - - 50 50 2024 Solar - 40 - - 40 2025 Carbón - - 110 - 110 2025 Eólico 100 - - - 100 2025 GNL - - - 250 250 2025 Solar 110 - 145 50 305 2026 Eólico 100 - - - 100 2026 Solar 30 - - - 30 2027 GNL - - - 500 500 2027 Solar - 40 70 - 110 2028 GNL - - - 430 430 2028 Solar 80 - 60 50 190 2029 Eólico - - 175 - 175 2029 GNL - - - 430 430 2031 GNL - - - 430 430 2331 330 2071 3896 8628 Total general PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 20 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Mayor detalle del punto de conexión y potencia respectiva de los proyectos de generación se encuentra en Anexo 9.12. Gráficamente, el plan de obras de generación se presenta en el Gráfico 6: Plan de Obras de Generación (Escenario Base) 1400 Carbón Diesel GNL Eólico Geotermia Solar 1200 MW por año 1000 800 600 400 200 0 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 Gráfico 6: Plan de Obras de Generación SING – Escenario Base. La disponibilidad y precio de los combustibles es la indicada en la Sección 3.1.4. El costo marginal de largo plazo corresponde a un valor del orden los 80 USD/MWh (ver Sección 9.2), su evolución anual se presenta en el Gráfico 7: Costos Marginales del SING 200 180 CMg [USD/MWh] 160 140 120 100 80 60 40 20 2030 2028 2026 2024 2022 2020 2018 2016 2014 0 Crucero 220 kV Gráfico 7: Costos Marginales Esperados – Escenario Base. 3.1.3.2 Escenarios de Interconexión SING – SIC Centro Como su nombre lo indica, este Escenario considera que a partir del mes de enero del año 2021 se materializa el proyecto de Interconexión SING-SIC, considerando para ello una línea de transmisión de 2x500 kV de 1500 MVA por circuito, conectada en la subestación Seccionadora Nueva Crucero – Encuentro. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 21 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Como primera medida para evaluar el efecto de la interconexión sobre el sistema de transmisión del SING, se modelan ambos sistemas eléctricos conectados por una línea de transmisión, de manera que el software de optimización de la operación resuelva el problema matemático con ambos sistemas acoplados, es decir, optimiza el uso del agua de los embalses del SIC, considerando todo el parque generador del SING disponible. Para la modelación del SING, se considera el Escenario Base, mientras que para modelación del SIC se considera lo señalado en la Sección 9.7. El costo marginal de largo plazo se presenta en el Gráfico 8: Costos Marginales del SING 200 180 CMg [USD/MWh] 160 140 120 100 80 60 40 20 Crucero 220 kV 2030 2028 2026 2024 2022 2020 2018 2016 2014 0 Cardones 220 kV Gráfico 8: Costos Marginales Esperados – Escenario de Interconexión Centro. 3.1.3.3 Escenarios de Interconexión SING – SIC Costa Este Escenario considera que a partir del mes de enero del año 2019 se materializa el proyecto de Interconexión SING-SIC, considerando para ello una línea de transmisión de 2x500 kV de 1500 MVA por circuito, conectada en la subestación Kapatur. Como primera medida para evaluar el efecto de la interconexión sobre el sistema de transmisión del SING, se modelan ambos sistemas eléctricos conectados por una línea de transmisión, de manera que el software de optimización de la operación resuelva el problema matemático con ambos sistemas acoplados, es decir, optimiza el uso del agua de los embalses del SIC, considerando todo el parque generador del SING disponible. Para la modelación del SING, se considera el Escenario Base, mientras que para modelación del SIC se considera lo señalado en la Sección 9.7. El costo marginal de largo plazo se presenta en el Gráfico 9: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 22 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Costos Marginales del SING 200 180 CMg [USD/MWh] 160 140 120 100 80 60 40 20 Crucero 220 kV 2030 2028 2026 2024 2022 2020 2018 2016 2014 0 Cardones 220 kV Gráfico 9: Costos Marginales Esperados – Escenario de Interconexión Costa. 3.1.3.4 Escenario Collahuasi Este Escenario considera un aumento de demanda de Minera Collahuasi durante los años 2020 y 2021, adicional a lo informado por esta empresa, es decir, entrada de un bloque de 150 MW durante el 2020 y otros 190 MW durante el 2021. Con este Escenario se espera visualizar los efectos sobre el sistema de transmisión que trae consigo la conexión de esta demanda, y determinar las obras de transmisión necesarias para la correcta operación del SING en el largo plazo. Cabe destacar que el plan de obras de generación que se considera en este escenario adelanta la entrada de proyectos de generación de forma de mantener el costo marginal en un valor cercano a los 80 USD/MWh. El costo marginal de largo plazo se presenta en el Gráfico 10: Costos Marginales del SING 200 180 CMg [USD/MWh] 160 140 120 100 80 60 40 20 2030 2028 2026 2024 2022 2020 2018 2016 2014 0 Crucero 220 kV Gráfico 10: Costos Marginales Esperados – Escenario Collahuasi. 3.1.3.5 Escenario de Interconexión SING – SADI En este Escenario se realiza la Interconexión entre el SING y el Sistema Argentino de Interconexión, SADI, a partir del año 2016. Para ello se modela el SADI como un retiro constante de energía ubicado físicamente en la Subestación Andes. La transferencia de potencia que se evalúa corresponde a 250 MW en sentido desde SING hacia SADI. El objetivo de este Escenario es verificar si el desarrollo del sistema de transmisión del SING en el largo plazo es suficiente, o si se requiere la recomendación de obras adicionales o bien adelantar obras proyectadas dentro del horizonte de planificación. Además, al igual que en el Escenario Collahuasi, el plan PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 23 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo de obras de generación de este escenario adelanta la entrada de proyectos de generación para mantener el costo marginal cercano a los 80 USD/MWh. Costos Marginales del SING 200 180 CMg [USD/MWh] 160 140 120 100 80 60 40 20 2030 2028 2026 2024 2022 2020 2018 2016 2014 0 Crucero 220 kV Gráfico 11: Costos Marginales Esperados – Escenario de Interconexión SING – SADI. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 24 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 3.1.4 Disponibilidad y Precio de Combustibles La disponibilidad de los combustibles del SING utilizados para la simulación de la operación corresponde a lo siguiente: Año 2015. Disponibilidad informada para diciembre del año 2014 por E-CL para las unidades U16 y TG3. Disponibilidad observada para 2014 para la unidad CTM3, operada por Norgener (15 días a Mínimo Técnico). Disponibilidad informada por Gas Atacama para sus unidades CC1 y CC2 (0% disponibilidad). Año 2016. 100% disponibilidad para las unidades U16 y TG3, de E-CL. Unidad CTM3, misma disponibilidad que 2015. 50% disponibilidad para unidades CC1 y CC2 de Gas Atacama. Año 2017 en adelante. 100% disponibilidad de GNL para todas las unidades del SING (salvo CTM3 que se retira del SING). Cabe mencionar que todas las unidades consideradas en el plan de obras de generación, que utilizan combustible GNL, cuentan con 100% de disponibilidad de combustible en todo el horizonte de simulación. Los precios de los combustibles corresponden a lo informado por la Comisión en su Informe Técnico Definitivo de Precio de Nudo de Abril 2014. En el Gráfico 12 se presenta la evolución de las bandas de precio de los principales combustibles del SING 4 para el periodo 2015 - 2029 . Banda de Precio del Carbón Precio del GNL (USD/Ton) 2029 2028 2027 2026 2025 2023 2022 2021 2020 2024 2029 2028 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2017 2016 2015 0 2029 0 2028 200 2027 200 2026 400 2025 400 2024 600 2023 600 2022 800 2021 800 2020 1000 2019 1000 2018 1200 2017 1200 2018 (USD/Ton) (USD/Ton) 2016 2019 Banda de Precio del Fuel Oil Banda de Precio del Diesel 2015 2018 2017 2015 2029 2028 2027 0.0 2026 0 2025 2.0 2024 4.0 20 2023 40 2022 6.0 2021 60 2020 8.0 2019 80 2018 10.0 2017 12.0 100 2016 120 2015 14.0 2016 (USD/MMBTU) 140 Gráfico 12: Evolución de banda de precios de combustibles en el SING. 4 Para el Caso del GNL, la Comisión Nacional de Energía considera en su Informe Técnico un único valor para este combustible. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 25 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 3.2 SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL Para la modelación del SIC se utiliza como base la información contenida en la versión definitiva del Informe Técnico de Precio de Nudo de Abril 2014, emitido por la Comisión, considerando proyecciones de demanda, oferta de generación, evolución del sistema de transmisión, estadística hidrológica y disponibilidad y precios de combustibles. Mayores detalles e información se encuentran en la Sección 9.7. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 26 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4. ANÁLISIS DE SUFICIENCIA DE LARGO PLAZO DEL SING - DIAGNÓSTICO 4.1 ASPECTOS GENERALES A partir de las bases señaladas en el Capítulo 3, se modela el SING y se simula la operación económica esperada para el periodo 2015 – 2029. Para efectos de identificar aquellas instalaciones del sistema de transmisión que presentan limitaciones o congestiones, o bien para determinar los flujos esperados máximos por las instalaciones del sistema de transmisión, se utiliza una metodología de diagnóstico que consiste, en primer lugar, en la definición de escenarios de oferta y demanda que permitan representar adecuadamente el desarrollo del SING en un horizonte de 15 años. Como segundo paso, se obtienen curvas de duración de los flujos de potencia por las líneas a partir de los resultados de las simulaciones de la operación realizadas en el software Plexos. Si bien, para efectos de análisis se realizan curvas de duración para cada línea de transmisión y para cada uno de los escenarios presentados en la Sección 3.1.3, inicialmente sólo se presentan en Anexos de este informe los gráficos correspondientes a la simulación del Escenario Base. Sólo en aquellos casos en los cuales la magnitud de los flujos por una línea de transmisión varíe significativamente de un escenario a otro, se presentan gráficos correspondientes a dicho Escenario. Tercero, y con el fin de complementar el diagnóstico, se realizan estudios eléctricos de flujos de potencia en el software DigSilent Power Factory, de manera de identificar aquellas líneas del sistema de transmisión en los cuales una contingencia simple pueda desencadenar la sobrecarga de otros tramos en la red para algunos escenarios específicos de operación, es decir, se verifica el comportamiento del sistema bajo criterio de seguridad N-1. Por otra parte, a partir de estos estudios se identifican los requerimientos de potencia reactiva en el sistema eléctrico, necesarios para mantener los niveles de tensión del sistema cumpliendo los estándares de calidad de servicio exigidos por la NT en estado normal de operación, y en estado de alerta en caso de alguna contingencia en una línea de transmisión. Cabe destacar que el alcance de los estudios eléctricos es sólo identificar problemas que se presentarían en la operación del sistema, y no realizar una evaluación económica de un proyecto de transmisión en particular, por lo que el horizonte de análisis abarca sólo el periodo comprendido entre los años 2015 y 2021. Sin perjuicio de lo anterior, para todas las obras propuestas se verifica el cumplimiento de NT para todo el horizonte. Como paso siguiente, para aquellas instalaciones de transmisión que presentan limitaciones, en el Capítulo 5 se presentan alternativas de proyectos (obras de transmisión) que permitan dar solución a los problemas detectados, y en aquellos casos en que se dispone de más de una alternativa de expansión para levantar una misma restricción, se comparan económicamente en términos de su valor de inversión, escogiéndose la solución de menor costo. Finalmente, con las alternativas de expansión propuestas para levantar las restricciones de transmisión, se realizan simulaciones de la operación con el fin de determinar la fecha óptima de entrada de los proyectos de transmisión, con el fin de minimizar los costos de inversión, operación y falla del sistema, y se determina el beneficio neto que cada obra de expansión genera, con respecto a la situación sin proyecto 5. Finalmente, y con el objeto de presentar los análisis y propuestas de manera más clara y ordenada, se establecen 3 zonas o subsistemas dentro del SING, definidas de acuerdo a la ubicación geográfica de las 5 En la mayoría de las ocasiones la situación “sin proyecto” es inviable técnicamente, por lo que la evaluación económica inicial se realiza mediante comparación de los valores de inversión entre las alternativas de solución técnicamente factibles, para luego sólo ajustar la fecha de entrada de un proyecto a partir de la comparación entre el ahorro de costos de operación y falla, versus el costo de inversión de los proyectos. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 27 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo instalaciones y al enmallamiento o enlaces existentes entre ellas. Las zonas definidas para tal efecto son las siguientes: Zona Norte. Comprendida por las líneas y subestaciones que se encuentran geográficamente ubicadas hacia el norte de las subestaciones Crucero y Encuentro. Zona Centro. Comprendida por las líneas y subestaciones del sector Tocopilla y Chuquicamata, así como por aquellas instalaciones que conforman el enlace o anillo a través de las siguientes subestaciones: Crucero, Encuentro, Laberinto, El Tesoro, Esperanza, El Cobre. Zona Sur-Cordillera. Comprendida por las instalaciones que permiten el abastecimiento de las subestaciones Zaldívar, Escondida, Domeyko, O’Higgins y Mejillones, así como de la ciudad de Antofagasta. Cabe destacar que las zonas Centro y Sur-Cordillera se encuentran conectadas entre sí en diversos puntos del Sistema, por lo cual estas dos zonas deben contar con ciertos análisis y diagnósticos compartidos. Según se presenta en el Gráfico 2, la demanda actual del SING se encuentra repartida de la siguiente forma entre las zonas geográficas descritas anteriormente: 42% en la Zona Centro. 38% en la Zona Sur-Cordillera. 20% en la Zona Norte. Por su parte, la generación se encuentra concentrada, principalmente en barras y subestaciones de las zonas Centro (Tocopilla, Norgener) y Sur-Cordillera (Angamos, Atacama, Chacaya, además de Cochrane y Kapatur a partir del año 2016). Proyecto de Transmisión En construcción - Ampliación En construcción – N. Proyecto Sistema Troncal Actual Parinacota Zona Norte Pozo Almonte Cóndores Collahuasi Tarapacá Lagunas D Zona Centro Nueva Crucero-Encuentro Tocopilla Salar Chuquicamata Proyecto de generación Norgener Crucero Chacaya Encuentro A Cochrane N. Encuentro C Zona SurCordillera Capricornio E Cochrane 1 y 2 Mejillones GNL 1 y 2 Carbón Mejillones 1 y 2 Carbón Tarapacá 1 y 2 Kelar 1 y 2 El Tesoro El Cobre Atacama B Esperanza A B C D Angamos E Enlace Laberinto Nueva Zaldívar Esmeralda Sulfuros Mejillones Escondida O’Higgins Coloso Domeyko Figura 3: Identificación de zonas del SING considerando instalaciones de 220 kV. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 28 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.2 ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES 4.2.1 4.2.1.1 Análisis de Capacidad de Barras Capacidad de Barras S/E Crucero Dado el rol fundamental que juega la S/E Crucero sobre la seguridad de suministro del SING, se realiza un análisis detallado respecto a la capacidad de barras y al impacto que tiene la cantidad de paños y nivel de enmallamiento de esta subestación sobre la operación segura del SING. Estos análisis y las respectivas recomendaciones de expansión se presentan en detalle en el Capítulo 5. 4.2.1.2 Capacidad de Barras S/E Encuentro El análisis desarrollado para la S/E Encuentro consiste en determinar los flujos máximos por cada tramo de barra para las distintas combinaciones de conexión, falla y flujos por las líneas que se conectan a dicha subestación. De acuerdo con los resultados obtenidos sólo se podrían presentar futuras sobrecargas en las barras de S/E Encuentro en condiciones en que los flujos por el tramo Crucero – Encuentro superen los 520 MW. Sin embargo lo anterior, dicha condición operacional no se presentaría en el mediano plazo en el SING bajo los supuestos considerados en este Informe de Expansión. Más aún, la actual capacidad del tramo Crucero – Encuentro no supera los 366 MVA. Sólo a partir de la puesta en servicio de la ampliación a 1000 MVA del tramo 220 kV Crucero – Encuentro (03/2016) se podrían superar los 500 MVA por este tramo, sin embargo, dichas condiciones no se presentarían bajo los supuestos de expansión base considerados en este estudio, y sólo se presentarían en el escenario de Interconexión Centro, de acuerdo a los análisis presentado en la Sección 4.4. Por último, de acuerdo al proyecto de expansión decretado S/E Nueva Crucero Encuentro en el DS N°2012014 proyectado para el mes de Marzo 2018, los enlaces desde esta nueva subestación con las S/E Crucero y Encuentro tendrían una capacidad de 500 MVA (2x500), lo que limitaría nuevamente la capacidad del tramo entre subestaciones Encuentro y Crucero a 500 MVA, evitando posibles sobrecargas de barra. En base a lo anterior, se recomienda postergar la decisión de proponer una obra de ampliación asociada con la capacidad de barras de S/E Encuentro, hasta tener mayor certeza respecto del punto de conexión de la Interconexión, y del proyecto final S/E Nueva Crucero Encuentro que se encuentra en proceso de licitación. Respecto de la definición de la obra de ampliación que se debiese seguir analizando en procesos posteriores, esta no necesariamente correspondería a ampliar la capacidad de barras de S/E Encuentro, y podría corresponder a la construcción de una nueva línea de 500 MVA entre las S/E Nueva Crucero Encuentro (Futura) y Encuentro, dependiendo de los costos de inversión asociados a las distintas alternativas de expansión y del riesgo operacional que involucre cada alternativa al momento de intervenir instalaciones. Los resultados de este análisis se presentan en la Sección 9.10. 4.2.1.3 Capacidad de Barras SS/EE Tarapacá, Lagunas y Atacama De la misma forma como se ha desarrollado para las barras de SS/EE Crucero y Encuentro, el análisis de capacidad de barras que se realiza para SS/EE Tarapacá, Lagunas y Atacama consiste en determinar los flujos máximos por cada tramo de barra para las distintas combinaciones de conexión, falla y flujos por las líneas que se conectan a dichas subestaciones. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 29 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo De acuerdo con los resultados obtenidos, no existen condiciones operacionales bajo las cuales se presenten sobrecargas en los tramos de barra de las SS/EE analizadas. Los resultados de este análisis se presentan en la Sección 9.10. 4.2.2 Análisis de la Configuración de Barras en Subestaciones El objetivo del presente análisis es verificar el cumplimiento del Artículo 3-24 de la NT, en lo que se refiere a la redundancia de interruptores, de manera de realizar el mantenimiento de dichos equipos, manteniendo en operación las instalaciones protegidas (líneas, transformadores u otros equipos), y proponer obras de normalización que permitan dar cumplimiento a lo estipulado en la mencionada Norma. El análisis se realiza, en primer lugar, levantando la información técnica de las subestaciones del SING, tal como diagramas unilineales y planos de subestaciones del SING; en segundo lugar, determinando los flujos de potencia por líneas y la participación de los retiros en el uso de dichas instalaciones, mediante GLDF; en tercer lugar, se determina el subconjunto de instalaciones que deben ser normalizadas; y finalmente, se proponen obras concretas para llevar a cabo dicha normalización, cada propuesta incluida en este informe es acompañada de una ficha donde se presentan las razones por las cuales se propone su normalización, la descripción general de las labores a realizar y una valorización estimativa de dichas labores y los equipos necesarios. Las obras de normalización se centran en aquellas subestaciones del SING que se encuentran en subsistemas radiales, tienen configuración de barra simple y sirven para el abastecimiento de clientes regulados. Las subestaciones del SING analizadas en el marco de esta revisión son las siguientes: Tabla 6: Subestaciones del Sistema de Transmisión del SING analizadas. Nombre Sistema de Transmisión Nombre Sistema de Transmisión Tarapacá Troncal Salar Adicional Lagunas Troncal Chuquicamata Adicional Crucero Troncal Tocopilla Adicional Encuentro Troncal Esperanza Adicional Adicional Atacama Troncal El Tesoro Parinacota Subtransmisión Chacaya Adicional Cóndores Subtransmisión Mejillones Adicional Pozo Almonte Adicional O’Higgins Adicional Esmeralda Subtransmisión Domeyko Adicional Adicional Collahuasi Adicional Sulfuros Tocopilla Adicional Escondida Adicional Laberinto Adicional Zaldívar Adicional Andes Adicional Nueva Zaldívar Adicional El Cobre Adicional Mantos Blancos Adicional A partir de la revisión descrita anteriormente, se determina un subconjunto de subestaciones en las cuales existen paños de línea que deben ser sometidas a normalización, éstas son: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 30 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 7: Subestaciones con paños de línea por normalizar. Nombre Sistema de Transmisión Parinacota Subtransmisión Cóndores Subtransmisión Pozo Almonte Adicional Esmeralda Subtransmisión A continuación se presenta un resumen de las obras propuestas para llevar a cabo la normalización de las subestaciones del SING: Tabla 8: Obras recomendadas para normalización de Subestaciones propuestas. VI Ref. AVI N° Obra de Normalización Plazo Constructivo Construcción 1 Ampliación S/E Parinacota 24 Inmediata 3,316 405 Nueva Barra de Transferencia 2 Ampliación S/E Cóndores 27 Inmediata 3,689 451 Nueva Barra de Transferencia y paño de línea Tarapacá – Cóndores 3 Ampliación S/E Pozo Almonte 26 Inmediata 3,405 416 Nueva Barra de Transferencia 4 Ampliación S/E Esmeralda 24 Inmediata 3,762 460 Nueva Barra de Transferencia Miles de USD Comentario El detalle de la metodología, proyectos y su valorización itemizada se encuentra en el Anexo 9.3. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 31 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.3 4.3.1 ANÁLISIS ESCENARIO BASE Y PROPUESTA DE OBRAS COMUNES Suficiencia en líneas que abastecen la zona cordillera Los flujos de potencia por las líneas que abastecen la zona cordillera dependen, principalmente, de los crecimientos de demanda proyectados por Minera Escondida (OGP1, Desaladora Coloso) y por Minera Zaldívar. Tabla 9: Demanda informada (MW) nuevos proyectos zona cordillera Año Minera Escondida Minera Zaldívar OGP1 Desaladora Coloso Zaldívar 2014 95 0 0 2015 2016 160 0 0 130 55 0 2017 130 160 0 2018 130 130 0 2019 140 150 110 2020 140 200 110 En la Tabla 9 se presentan los crecimientos de demanda informados para estos nuevos proyectos, mientras que en la Figura 4 se presentan en forma gráfica los proyectos de generación, transmisión y consumo que Minera Escondida informó en construcción o está promoviendo para abastecer sus crecimientos de demanda de manera segura. Estos proyectos de generación y transmisión se presentan con más detalle en la Tabla 10. Tabla 10: Obras de generación y transmisión en construcción y proyectados, clientes libres zona cordillera N Transmisión Capacidad (MVA) 1 SVC S/E Domeyko Año Estado 120 2015 Construcción 2 Seccionamiento Líneas 2x220 kV Atacama - Domeyko en S/E O'Higgins - 2016 Construcción 3 Seccionamiento Líneas 2x220 kV Angamos - Laberinto (S/E Kapatur) - 2016 Construcción 4 Línea 2x220 kV Kapatur - O'Higgins, circuito 1 840 2016 Construcción 5 Línea 2x220 kV Kapatur - O'Higgins, circuito 2 840 2016 Construcción 6 Nueva Línea 1x220 kV O'Higgins - Coloso, circuito 1 245 2017 Construcción N Generación Capacidad (MVA) 1 Kelar 516 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Año 2016 Construcción Página 32 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Parinacota Pozo Almonte Collahuasi Cóndores Nueva Quebrada Blanca Tarapacá Lagunas 5 Chuquicamata Salar Tocopilla Proyecto de generación Norgener N. Crucero Encuentro Chacaya Crucero 1 2 3 4 5 Encuentro Cochrane Capricornio 1 Cochrane 1 y 2 Kelar Carbón Mejillones 1 y 2 Atacama GNL Carbón Tarapacá En construcción – Ampliación Troncal En construcción – Nuevo proyecto Troncal En construcción – Instalación adicional N. Encuentro Mantos Blancos Proyectos Instalaciones Adicionales Mejillones Laberinto El Cobre Angamos 2 Atacama Kelar 3 Nueva Zaldívar Kapatur (ex Enlace) 4 Escondida Antofagasta Domeyko Alto Norte Esmeralda O’Higgins Coloso SVC Escondida OGP1 Figura 4: Sistema de transmisión zonas centro y sur-cordillera. Instalaciones existentes, en construcción y proyectadas. Los proyectos de generación, transmisión y consumo mencionados afectan considerablemente sobre los flujos esperados por las líneas que abastecen a la zona cordillera, y por lo tanto fueron considerados para los análisis y recomendaciones de expansión esta zona. Línea 220 kV Chacaya – Mejillones De acuerdo con los resultados de las simulaciones de la operación presentados en la Sección 9.6, se puede observar que los flujos de potencia por la línea 1x220 kV Chacaya - Mejillones, no superan en el largo plazo los límites de transmisión de esa Línea. De hecho, los flujos de potencia por esta Línea no superan los 260 MW para el año 2020 en el Escenario Base, valor inferior a la capacidad térmica máxima de esta línea que corresponde a 365 MVA. Si bien, los crecimientos de demanda informados para la zona cordillera afectan los flujos esperados, la conexión de la central Kelar inyectando potencia prácticamente de manera directa a través de las Líneas Kapatur – O’Higgins en S/E O’Higgins, permite relajar los flujos por esta línea. Sin embargo, en aquellos escenarios en que se alcanzan los máximos flujos por la línea, se debe revisar la suficiencia de ésta, ante contingencias en otras instalaciones. Los casos críticos para esta línea se presentan para la siguiente condición de operación: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 33 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Escenarios de baja generación en S/E Kapatur (Baja generación Angamos y Kelar). Máxima generación en S/E Chacaya. Contingencia en alguna de las líneas que salen desde S/E Chacaya, siendo la más crítica la contingencia en la Línea 220 kV Chacaya – Mantos Blancos. Tabla 11: Flujos de potencia línea 220 kV Chacaya – Mejillones, normal y con contingencia en Línea 220 kV Chacaya – Mantos Blancos Año Instalación Normal Contingencia Crítica 2016 Línea 220 kV Chacaya – Mejillones 290 360 - 2018 Línea 220 kV Chacaya – Mejillones 250 310 Flujos bajan por desconexión central CTM3 del sistema. 2020 Línea 220 kV Chacaya – Mejillones 250 310 Flujos bajan por desconexión central CTM3 del sistema. Comentario Del análisis de contingencia para el escenario crítico presentado en la Tabla 11, se puede concluir que esta línea no presentaría problemas de suficiencia en estado normal o contingencia de alguna instalación, por lo que se cumpliría el criterio de seguridad N-1 sin necesidad de ampliación. Línea 220 Mejillones – O’Higgins En la Tabla 12 se presentan las capacidades de la línea 220 kV Mejillones – O’Higgins – Domeyko, las cuales, en conjunto con los resultados de las simulaciones de largo plazo, serán utilizadas para identificar en qué momento del horizonte de planificación se presentarían congestiones por suficiencia. Tabla 12: Capacidad de transmisión actual para línea 220 kV Mejillones - O'Higgins - Domeyko Instalación Capacidad térmica (MVA) Capacidad por TC (MVA) Capacidad Instalación (MVA) Línea 220 kV Mejillones - O'Higgins 260 304 260 Tramo 220 kV O'Higgins – Palestina 246 365 246 Tramo 220 kV Palestina – Domeyko 246 365 246 De los resultados de las simulaciones de la operación de largo plazo presentados en la Sección 9.6, se observa que los flujos de potencia, en condiciones normales de operación, por la línea 220 kV Mejillones – O’Higgins superarían los 260 MW el año 2016 para algunos escenarios críticos de operación. En base a lo anterior, se superarían la capacidad máxima de esta línea en condiciones particulares de operación. A pesar de lo anterior, al igual que para la línea 220 kV Chacaya – Mejillones, la entrada de la central Kelar y la futura desconexión del sistema de la central CTM3 relajarían los flujos de potencia por esta línea a niveles máximos proyectados para el horizonte 2017-2023 de 230 MW. Si bien el problema de suficiencia de esta línea desaparece bajo las condiciones anteriores con la entrada en servicio de central Kelar, y la desconexión de la CTM3, se debe analizar el cumplimiento del criterio de seguridad N-1, para lo cual se hace necesario verificar que ante una contingencia no se supere la capacidad máxima de esta línea. Para verificar el cumplimiento del criterio N-1, el caso crítico considerado para esta línea se presentan en la siguiente condición de operación: Escenarios de baja generación en S/E Kapatur (Baja generación Angamos y Kelar). Máxima generación en S/E Chacaya. Contingencia en alguna de las líneas que salen desde S/E Chacaya, siendo la más crítica la contingencia en la Línea 220 kV Chacaya – Mantos Blancos. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 34 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 13: Flujos de potencia (MVA) Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins, normal y con contingencia en Línea 220 kV Chacaya – Mantos Blancos. Contingencia Crítica 310 (120%) Comentario - 150 - Año 2016 Instalación Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins Normal 250 (94%) 2016 Línea 220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko 145 2017 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 220 2017 Línea 220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko 140 144 2020 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 205 275(105%) 2020 Línea 220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko 175 178 275(105%) 6 Flujos bajan por desconexión central CTM3 del sistema. Flujos bajan por desconexión central CTM3 del sistema. De los resultados presentados en la Tabla 13 se puede verificar que el año crítico de sobrecarga ante contingencia para la línea 220 kV Mejillones – O’Higgins corresponde al año 2016 (20% de sobrecarga), antes de la entrada de la central Kelar y la desconexión de la central CTM3, sin embargo, esta sobrecarga se presentaría puntualmente durante ese año, y disminuiría considerablemente en el horizonte 2017-2020 (5% de sobrecarga). En base a lo anterior, en términos netamente técnicos sería necesario ampliar la capacidad de la línea 220 kV Mejillones – O’Higgins, a pesar del aporte que generan las soluciones de transmisión de Minera Escondida sobre la seguridad de suministro de la zona sur-cordillera. Si bien, en términos técnicos sería necesaria esta ampliación, estaría sujeta a la evaluación económica que se presenta en la Sección 6, dado que los niveles de sobrecarga ante contingencia son bajos después del año 2016, y además se presentarían para condiciones muy puntuales de operación. Por consiguiente, y en caso que la ampliación no sea recomendable económicamente, se podría reconfigurar el EDAG por contingencia específica de desconexión de generación conectado en S/E Chacaya, con el fin de que estuviese disponible en las condiciones de operación particulares mencionadas anteriormente, con el fin de no restringir la operación del sistema por criterio de seguridad N-1. Por consiguiente, dado el bajo nivel de sobrecarga en esta línea para las contingencias y escenarios de operación mencionados, técnicamente se recomienda sólo una ampliación: Ampliación de la Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins, año 2016. Finalmente, cabe destacar que con la obra de transmisión recomendada en la Sección 4.3.2, Nueva Línea 1x220 kV Kapatur – Cochrane, se eliminaría esta condición crítica de operación y sobrecarga de la línea Mejillones – O’Higgins ante contingencia. Lo anterior, a consecuencia de que se eliminaría la condición operacional de baja generación en S/E Kapatur, por lo que no se requeriría un aumento de capacidad del tramo 220 kV Mejillones – O’Higgins. Actual línea O’Higgins – Palestina – Domeyko y Futura línea 220 O’Higgins – Domeyko Con el seccionamiento de las Líneas 220 kV Atacama – Domeyko en S/E O’Higgins declarado en construcción por Minera Escondida, la actual línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko quedaría en paralelo con la sección O’Higgins – Domeyko de las actuales Líneas 220 kV Atacama – Domeyko 1 y 2, por lo cual serán analizadas en conjunto. 6 Esta sobrecarga se eliminaría con el proyecto propuesto en la Sección 4.3.2, Nueva Línea 1x220 kV Kapatur – Cochrane. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 35 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo En la Tabla 14 se presentan las capacidades de la línea 220 kV Mejillones – O’Higgins – Domeyko, las cuales, en conjunto con los resultados de las simulaciones de largo plazo, serán utilizadas para identificar en qué momento del horizonte de planificación se presentarían congestiones por suficiencia. Tabla 14: Capacidad de transmisión actual para línea 220 kV O'Higgins - Palestina – Domeyko y líneas 220 kV Atacama – Domeyko. Instalación Capacidad térmica (MVA) Capacidad por TC (MVA) Capacidad Instalación (MVA) Líneas 220 kV Atacama - Domeyko 1 y 2 (Futura Línea 220 kV O’Higgins –Domeyko 1 y 2) 246 365 246 Tramo 220 kV O'Higgins – Palestina 246 365 246 Tramo 220 kV Palestina – Domeyko 246 365 246 De los resultados de las simulaciones de la operación de largo plazo presentados en la Sección 9.6, se observa que los flujos de potencia por la línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko, en condiciones normales de operación, no superan su capacidad máxima al año 2021, alcanzando como máximo los 215 MW para algunos escenarios críticos de operación que se generan posteriormente a la entrada en servicio de los proyectos de Minera Zaldívar (Año 2019). En el caso de las línea 220 kV O’Higgins – Domeyko 1 y 2 de la actual Línea 220 kV Atacama – Domeyko 1 y 2, no se supera la capacidad máxima conjunta de estas líneas al año 2021, alcanzando como máximo los 136 MW por circuito para algunos escenarios críticos de operación que se generan posteriormente a la entrada en servicio de los proyectos de Minera Zaldívar (Año 2019). En base a los resultados anteriores, no habría problemas de suficiencia de estas líneas en estado normal de operación en el horizonte 2015-2021. Sin embargo, en aquellos escenarios en que se alcanzan los máximos flujos por estas líneas, se debe revisar la suficiencia ante contingencias en otras instalaciones, con el fin de verificar el cumplimiento del estándar de seguridad N-1. Para verificar el cumplimiento del criterio N-1, el caso crítico considerado para esta línea se presentan en la siguiente condición de operación: Máxima generación en S/E Kapatur (Alta generación Angamos y Kelar). Máxima generación en S/E Chacaya. Generación despachada en S/E Atacama. Contingencia en líneas paralelas, Línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko, o Líneas 220 kV O’Higgins – Domeyko 1 o 2. Tabla 15: Flujos de potencia (MVA) línea 220 kV O’Higgins - Domeyko, normal y con contingencia en líneas paralelas. Año 2018 Instalación Línea 220 kV O’Higgins – Domeyko 1 o 2 Normal 123 Contingencia línea paralela 175 (70%) 2018 Línea 220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko 190 234 (94%) 2019 Línea 220 kV O’Higgins – Domeyko 1 o 2 149 207 (84%) 2019 Línea 220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko 226(91%) 283(114%) Comentario Entrada proyectos Minera Zaldívar De los resultados presentados en la Tabla 15 se puede verificar que el año 2019 se presenta una sobrecarga del 14% en la línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko ante contingencia en alguna de las Líneas 220 kV O’Higgins – Domeyko 1 o 2, dicha sobrecarga coincide con la entrada en operación de los proyectos PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 36 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo informados por Minera Zaldívar. Por consiguiente, en términos netamente técnicos, es necesario ampliar la capacidad de la línea 220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko, o la construcción de una nueva línea hacia Domeyko coincidente con la entrada de los proyectos de consumo informados por Minera Zaldívar, con el fin de evitar futuras restricciones operativas para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 en transmisión. Sin embargo, estas propuestas deberán ser analizadas económicamente en términos del ahorro en costos de operación, al evitar que el sistema opere con la restricción mencionada anteriormente. En base a lo anterior, técnicamente se recomienda: Nueva Línea 220 kV O’Higgins - Domeyko, año 2019. Futura línea 220 Atacama – O’Higgins (Líneas 220 kV Atacama – Domeyko 1 y 2) De los resultados de las simulaciones de la operación de largo plazo presentados en la Sección 9.6, se observa que los flujos de potencia por la línea 220 kV Atacama – O’Higgins, en condiciones normales de operación, no superan su capacidad máxima en el periodo 2016-2021, alcanzando como máximo los 200 MW por circuito para algunos escenarios críticos de operación del año 2021. De las mismas curvas de duración, se desprende que sólo se superarían los 100 MW de flujo por circuito (200 MW en conjunto) con una esperanza del 2% al año 2021. Considerando que por cada circuito no se superarían los 100 MW de flujo, y que la capacidad de cada uno de ellos es cercana a los 250 MW (Tabla 14), no es recomendable una ampliación de esta línea en términos económicos en el corto plazo, y por simple inspección se observa el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 con una esperanza superior al 98% durante el horizonte de evaluación, y sólo se podría limitar la operación en condiciones de operación muy eventuales. En base a lo anterior, una posible recomendación de ampliación de esta línea será postergada para una siguiente revisión. Futura línea 220 Kapatur – O’Higgins De acuerdo a los proyectos de transmisión informados por Minera Escondida para dar seguridad de suministro a sus consumos futuros, tienen relevancia los proyectos 3, 4 y 5 de la Tabla 10, esto es: Nueva S/E Seccionadora Kapatur, seccionando Líneas 2x220 kV Angamos – Laberinto 1 y 2, para conexión de futura central Kelar. Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins, circuito 1, 700 MVA, año 2016. Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins, circuito 2, 700 MVA, año 2017. De los resultados de las simulaciones de la operación de largo plazo presentados en la Sección 9.6, se observa que los flujos de potencia por la línea 220 kV Kapatur – O’Higgins (circuitos 1 y 2 en conjunto), en condiciones normales de operación alcanzan los 600 y 550 MW en los años 2016 y 2017, respectivamente, valor que por simple inspección no supera la capacidad de la línea por criterio de seguridad N-1, considerando que la capacidad de cada circuito corresponde a 700 MVA, y además habría un paralelismo indirecto con las líneas 220 kV Kapatur – Laberinto 1 y 2 de igual capacidad (700 MVA). Se debe destacar que la propuesta original considera la entrada de sólo un circuito Kapatur – O’Higgins al año 2016 para los crecimientos iniciales de demanda de Minera Escondida (OGP1) y la conexión de la central Kelar, lo que sería suficiente para cumplir con los criterios de seguridad N-1. Por otra parte, considera la entrada del segundo circuito Kapatur – O’Higgins al año 2017 para los nuevos crecimientos de demanda de Minera Escondida (Desaladora Coloso), necesidad que depende del nivel de toma de carga de este nuevo consumo. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 37 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Para verificar el cumplimiento del criterio N-1, se presenta un análisis de contingencia para el horizonte 2016-2020. Dicho análisis considera el escenario más crítico para la línea Kapatur – O’Higgins, el cual corresponde a la siguiente condición de operación: Máxima generación en S/E Kapatur (Centrales Angamos 1, 2 y Kelar a plena carga). Baja generación en S/E Chacaya y en S/E Atacama. Contingencia en líneas paralelas: o Contingencia 1: Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 o 2. o Contingencia 2: Línea 220 kV Kapatur – Laberinto 1 o 2. Tabla 16: Flujos de potencia (MVA) línea 220 kV Kapatur – O’Higgins, normal y con contingencia en líneas paralelas. Año Instalación Contingencia 1 Contingencia 2 2016 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 Cap. Normal 700 420 - 550 2016 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 150 256 (96%) 70 2016 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 245 465 365 2016 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 245 465 - 2016 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 700 451 - 595 2016 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 120 278 (105%) 76 2016 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 256 505 385 2016 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 256 505 - 2017 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 700 478 - 610 2017 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 153 322 (122%) 113 2017 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 246 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 246 Problema Estabilidad 366 2017 2017 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 700 295 478 353 - 2017 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 2 700 295 - 353 2017 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 117 153 78 2017 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 190 246 266 2017 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 190 246 - 2018 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 700 283 460 345 2018 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 2 700 283 - 345 2018 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 103 140 63 2018 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 200 255 280 2018 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 200 255 - 2019 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 700 385 632 476 2019 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 2 700 385 - 476 2019 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 27 109 60 2019 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 285 360 400 2019 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 285 360 - 2020 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 700 395 645 483 2020 Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins 2 700 395 - 483 2020 Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins 246 72 122 20 2020 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 1 700 280 356 392 2020 Líneas 220 kV Angamos – Laberinto 2 700 280 356 - Comentario Con Kelar (516 MW), Sin Desaladora Coloso Con Kelar (516 MW), Con Desaladora Coloso (55 MW) Con Kelar (516 MW), Con Desaladora Coloso (160 MW) Problema estabilidad de tensión y sobrecarga Mejillones – O’Higgins. Con Kelar (516 MW), Con Desaladora Coloso (160 MW) Con Kelar (516 MW), Con Desaladora Coloso (160 MW) Con Desaladora Coloso (150 MW) , Proyecto Minera Zaldívar (110 MW) y Kelar (516MW) + Carbón Mejillones 1 (375 MW) Con Desaladora Coloso (200 MW) , Proyecto Minera Zaldívar (110 MW) y Kelar (516MW) + Carbón Mejillones 1 (375 MW) En la Tabla 16 se presentan los resultados de las simulaciones de los escenarios críticos de contingencia para la línea 220 kV Kapatur – O’Higgins, donde se verifica el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 al considerar los proyectos de transmisión propuestos, destacando la necesidad de la construcción del segundo PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 38 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo circuito de la Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins, de manera inmediata a la toma de carga del nuevo proyecto Desaladora Coloso, debido a que con su consumo inicial informado al año 2016 de 55 MW, una contingencia en el tramo Kapatur – O’Higgins desencadenaría una sobrecarga en la línea 220 kV Mejillones – O’Higgins. En base a lo anterior, técnicamente se recomienda: Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - O’Higgins, circuito 1, 700 MVA, año 2016. Conexión de central Kelar. Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - O’Higgins, circuito 2, 700 MVA, año 2016. Inicio de toma de carga Proyecto Desaladora Coloso de Minera Escondida. Futura línea 220 O’Higgins – Coloso De acuerdo a las proyecciones de demanda informadas por Minera Escondida, el proyecto Desaladora Coloso significaría un aumento de demanda cercano a los 160 MW al año 2016 y llegando a los 200 MW al año 2020, los cuales se podrían abastecer de manera radial desde la Línea 220 kV O’Higgins – Coloso, considerando que dicha línea tiene una capacidad de 245 MVA (levantando la limitación actual por TTCC de 91 MVA). Sin embargo, una segunda línea 220 kV O’Higgins – Coloso permitiría dar seguridad de suministro a los nuevos consumos asociados al proyecto Desaladora Coloso, ante contingencia en la línea existente. En base a lo anterior, se justifica la ejecución del proyecto 6 de la Tabla 9, y se recomienda: 4.3.2 4.3.2.1 Nueva Línea 1x220 kV O’Higgins - Coloso, 700 MVA, año 2017. Cambio de TTCC actual Línea 1x220 kV O’Higgins – Coloso, año 2017. Nuevas Inyecciones en Zona Mejillones. Futuras subestaciones Kapatur y Cochrane Inyección en S/E Kapatur. Centrales Kelar, Angamos 1 y 2 De acuerdo a los análisis realizados en la Sección 4.3.1, al concretarse los proyectos de transmisión informados por Minera Escondida para la conexión de la nueva central Kelar y su proyecto Desaladora Coloso, no habría restricciones operativas por criterio de seguridad N-1 que limitasen la operación de las centrales Kelar y Angamos (Ver Tabla 16). Más aún, con la puesta en servicio del segundo circuito de la Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins no se generarían restricciones operativas en la S/E Kapatur, incluso considerando la conexión de un futuro módulo de generación en Mejillones de 375 MW (Carbón Mejillones 1) en la misma subestación (Año 2019, Tabla 16). En la Tabla 17 se presentan las centrales que se conectarían en la futura S/E Kapatur, considerando las centrales que se encuentran actualmente en servicio (Angamos 1 y 2), las que se encuentran en construcción (Kelar) y las recomendadas como plan de obras de generación (Carbón Mejillones 1 y 2). Tabla 17: Potencia máxima centrales en S/E Kapatur 220 kV. Central Potencia Máxima (MW) Año PES Estado Potencia Acumulada (MW) 260 Angamos 1 260 2011 En servicio Angamos 2 260 2011 En servicio 520 Kelar 516 2016 En construcción 1036 Carbón Mejillones 1 375 2019 Plan de obras 1411 Carbón Mejillones 2 375 2022 Plan de obras 1786 Si bien, se demostró con los análisis presentados en la Tabla 16 que es factible la conexión de un módulo de generación adicional de 375 MW en Mejillones sin necesidad de proponer nuevas obras adicionales a las descritas en la Sección 4.3.1, no se garantiza la conexión de un segundo módulo sin que aparezcan futuras PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 39 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo restricciones operativas. En base a lo anterior, se verifica el nivel máximo de inyección en la futura S/E Kapatur, considerando que se materializan las obras propuestas en la sección anterior. En la Tabla 18 se presenta un resumen de los resultados obtenidos a partir de los análisis eléctricos, donde se verifica que la máxima capacidad de inyección en S/E Kapatur alcanzaría los 1550 MW en la medida que se concrete la construcción de la S/E Kapatur y ambos circuitos de la Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins. Esta capacidad máxima de inyección permite la conexión de nuevos proyectos de generación por un total de 520 MW adicionales a la futura conexión de Kelar, monto que no permitiría el despacho máximo de la totalidad de las obras de generación recomendadas para la zona de Mejillones (750 MW al año 2021). Tabla 18: Capacidad de Inyección máxima de centrales en S/E Kapatur 220 kV, en función de las obras de transmisión desarrolladas. Nueva Instalación agregada Año Evaluación Potencia Máxima (MW) Por criterio N-1 Comentario Sólo con S/E seccionadora Kapatur 2016 700 Limitación por capacidad de línea Kapatur – Laberinto ante contingencia en circuito paralelo. Adicionalmente problemas de baja tensión en zona sur-cordillera. + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 2017 1200 Limitación por capacidad de línea Kapatur – O’Higgins ante contingencia en línea Kapatur - Laberinto. Adicionalmente problemas de baja tensión en zona surcordillera y sobrecarga de línea Mejillones – O’Higgins para contingencia en línea Kapatur - O’Higgins. + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 2 2021 1550 Limitación por capacidad de línea Kapatur – O’Higgins 1 ante contingencia en línea Kapatur – O’Higgins 2. Adicionalmente problemas de baja tensión en zona surcordillera. 4.3.2.2 Inyección en S/E Cochrane. Centrales Cochrane 1 y 2 De acuerdo a la información entregada por el propietario del proyecto de generación Cochrane, esta central contempla las siguientes obras: 2 módulos de generación de 260 MW en la zona de Mejillones en nueva S/E Cochrane, año 2016. Línea 2x220 kV Cochrane – Encuentro 1 y 2, de 720 MVA cada circuito, año 2016. Actualmente, estas obras de generación y transmisión han sido declaradas en construcción por el propietario de este proyecto, bajo lo cual se consideran en los análisis de este estudio. Tabla 19: Potencia máxima centrales en S/E Cochrane 220 kV. Central Potencia Máxima (MW) Año PES Estado Potencia Acumulada (MW) Cochrane 1 260 2016 En construcción 260 Cochrane 2 260 2016 En construcción 520 En la Tabla 19 se presenta la generación máxima proyectada a conectarse en la S/E Cochrane, la cual se contrastará con la máxima capacidad de inyección en la misma subestación, con el fin de identificar la capacidad disponible del tramo 220 kV Cochrane – Encuentro para la conexión de nuevas centrales de generación. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 40 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 20: Capacidad de Inyección máxima de centrales en S/E Cochrane 220 kV. Con instalaciones de transmisión Año Evaluación Potencia Máxima (MW) Por criterio N-1 Comentario Línea 2x220 kV Cochrane – Encuentro 1 y 2 2016 700 Limitación por capacidad del mismo tramo 220 kV Cochrane – Encuentro, ante contingencia de alguno de sus circuitos. Según la capacidad informada por el propietario de las futuras líneas de inyección de esta central, la capacidad máxima de inyección en S/E Cochrane permitiría la conexión de nuevos proyectos de generación por un total de 200 MW adicionales a las centrales Cochrane 1 y 2. 4.3.2.3 Resumen De acuerdo a lo presentado en las secciones 4.3.2.1 y 4.3.2.2, con la conexión de futuras centrales generadoras en la zona de Mejillones, adicionales a las que actualmente se encuentran en construcción (Cochrane y Kelar), se requeriría de mayor infraestructura de transmisión a la que existe actualmente y la que encuentra en construcción. En S/E Kapatur, con el desarrollo de las obras de transmisión Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2 (700 MVA), quedaría una capacidad disponible para nuevos proyectos de generación cercana a los 500 MW, adicionales a la generación de las centrales Angamos 1, 2 y Futura Kelar. En S/E Cochrane, con el desarrollo de las obras de transmisión Línea 2x220 kV Cochrane – Encuentro 1 y 2 (700 MVA), quedaría una capacidad disponible para nuevos proyectos de generación cercana a los 200 MW, adicionales a la generación de las centrales futuras Cochrane 1 y 2. Considerando el plan de obras de generación recomendado, que toma como referencia proyectos de generación que promueven los agentes del sector, la capacidad disponible conjunta entre ambas subestaciones alcanza los 700 MW, valor inferior a la capacidad alta pero no suficiente para la conexión de las obras recomendadas en la zona de Mejillones hasta el año 2021. Más aún, el plan de obras recomendado considera 2 centrales a Carbón adicionales en la zona de Mejillones al año 2021, cada una de 375 MW, totalizando los 750 MW. En base a lo anterior, existirían 2 alternativas de desarrollo del sistema de transmisión que permitirían satisfacer las necesidades anteriormente planteadas. Las alternativas consideradas son las siguientes: A. Opción 1: Desarrollo de la transmisión considerando polos independientes de generación. Esta opción considera el desarrollo de la transmisión de manera independiente para cada uno de los polos de generación antes descritos (S/E Kapatur y S/E Cochrane). B. Opción 2: Desarrollo de la transmisión considerando polo conjunto de generación. Esta opción considera el desarrollo de la transmisión de la zona de Mejillones de manera conjunta para las S/E Kapatur y S/E Cochrane. Con la opción 1, es evidente que no sería posible la conexión de las 2 centrales propuestas en S/E Kapatur sin tener restricciones operativas, y en S/E Cochrane no sería posible la conexión de ninguno de los 2 módulos propuestos ya que la capacidad disponible en esta subestación sería inferior a la capacidad máxima de cada una de estas centrales. En base a lo anterior, se requeriría infraestructura adicional (Nueva Línea hacia O’Higgins, Laberinto o Encuentro) para la conexión de ambos módulos de generación, o tendrían que recomendarse módulos de generación de menor tamaño que logren optimizar el uso de los 700 MW adicionales disponibles para inyección de potencia. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 41 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo En cuanto a la opción 2, un desarrollo conjunto permite generalmente: 1. Aumentar los límites máximos de inyección asociados al criterio de seguridad N-1, ya que permite mejorar la distribución de flujos al aumentar paralelismo entre líneas. Más aún, si las líneas son de capacidades similares. 2. Permite dar mayor flexibilidad a la conexión de proyectos, en cuanto su tamaño, ya que en un solo punto se tendría al menos la capacidad total disponible conjunta de ambos polos de generación. Considerando lo anterior, se analizará la opción 2 para verificar su factibilidad técnica. 4.3.2.4 Desarrollo de la transmisión considerando polo conjunto de generación En la Tabla 21 se presentan las centrales que se conectarían en las futuras S/E Kapatur y S/E Cochrane, considerando las centrales que se encuentran actualmente en servicio (Angamos 1 y 2), las que se encuentran en construcción (Cochrane 1, 2 y Kelar) y las recomendadas como plan de obras de generación (Carbón Mejillones 1 y 2). Tabla 21: Potencia máxima centrales en S/E Kapatur y S/E Cochrane 220 kV. Central Potencia Máxima (MW) Año PES Estado Potencia Acumulada (MW) Angamos 1 260 2011 En servicio 260 Angamos 2 260 2011 En servicio 520 Kelar 516 2016 En construcción 1036 Cochrane 1 260 2016 En construcción 1296 Cochrane 2 260 2016 En construcción 1556 Mejillones Carbón 1 375 2019 Plan de obras 1931 Mejillones Carbón 2 375 2022 Plan de obras 2300 Si bien, se demostró con los análisis presentados en las secciones 4.3.2.1 y 4.3.2.2 que es factible la conexión de generación adicional de hasta 700 MW en la zona de Mejillones (en conjunto entre SS/EE Kapatur y Cochrane) sin necesidad de proponer nuevas obras adicionales a las descritas en la Sección 4.3.1, no se garantiza la conexión de la segunda central recomendada sin que aparezcan futuras restricciones operativas. En base a lo anterior, se verificará el nivel máximo de inyección conjunta entre las futura S/E Kapatur y S/E Cochrane. En la Tabla 22 se presenta un resumen de los resultados obtenidos a partir de los análisis eléctricos, donde se verifica que la máxima capacidad de inyección conjunta entre S/E Kapatur y S/E Cochrane alcanzaría los 2350 MW en la medida que estas subestaciones operen de manera interconectada. Esta capacidad máxima de inyección permitiría la conexión de los proyectos de generación recomendados hasta el año 2022 por un total de 750 MW adicionales a la futura conexión de Kapatur y Cochrane. Más aún, se debe destacar, que con una operación interconectada de las futuras SS/EE Cochrane y Kapatur, es posible aumentar la capacidad máxima de inyección desde 2250 MW (independientes) a 2350 MW (interconectadas), aumentando la capacidad disponible en 100 MW con un proyecto de transmisión de menor envergadura. Tabla 22: Capacidad de Inyección máxima de centrales en S/E Kapatur y S/E Cochrane 220 kV. Potencia Capacidad Máxima (MW) disponible Por criterio N-1 (MW) Nueva Instalación agregada Año Evaluación Sin Línea 220 kV Kapatur Cochrane 2021 2250 700 Limitación independiente en cada S/E. S/E Kapatur 1550 MW y S/E Cochrane 700 MW Con Línea 220 kV Kapatur Cochrane 2021 2350 800 Limitación por capacidad de línea Kapatur – O’Higgins 1 ante contingencia en línea Kapatur – O’Higgins 2. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Comentario Página 42 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo En la Figura 5 se presenta en forma gráfica la recomendación que permitiría la conexión de las centrales recomendadas (Al menos hasta el año 2022) en este plan de expansión. Por consiguiente, se recomienda la siguiente obra de transmisión: Nueva Línea 1x220 kV Kapatur – Cochrane, 500 MVA, año 2021. Parinacota Pozo Almonte Collahuasi Cóndores Nueva Quebrada Blanca Tarapacá Lagunas 5 Chuquicamata Salar Tocopilla Proyecto de generación Norgener N. Crucero Encuentro Chacaya Crucero 1 2 3 4 5 Encuentro Cochrane Capricornio 1 Cochrane 1 y 2 Kelar Carbón Mejillones 1 y 2 Atacama GNL Carbón Tarapacá En construcción – Ampliación Troncal En construcción – Nuevo proyecto Troncal En construcción – Instalación adicional N. Encuentro Mantos Blancos Proyectos Instalaciones Adicionales Recomendado Instalación Adicional Mejillones Laberinto El Cobre Angamos 2 Atacama Kelar 3 Nueva Zaldívar Kapatur (ex Enlace) 4 Escondida Antofagasta Esmeralda Domeyko Alto Norte O’Higgins Coloso SVC Escondida OGP1 Figura 5: Zona sur-cordillera del SING, recomendación para aumentar capacidad de inyección en zona de Mejillones. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 43 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.3.3 4.3.3.1 Línea Crucero – Encuentro Línea 220 kV Crucero – Encuentro En la Figura 6, se presentan los flujos esperados por la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro para el período 2015 -2018, donde se verifica que con el proyecto de ampliación en construcción decretado para esta línea troncal a 1000 MVA por circuito, no habrían problemas de suficiencia. En cuanto al cumplimiento del criterio de seguridad N-1, este se puede verificar directamente a partir de los flujos esperados, considerando que cada circuito es de 1000 MVA, y ante contingencia en uno de sus circuitos los flujos se traspasan directamente al otro circuito dada la corta distancia (baja impedancia) entre S/E Crucero y S/E Encuentro, lo que se traduce en una nula redistribución de los flujos en el resto del sistema. En base a lo anterior, el límite de capacidad correspondería a 1000 MVA. Cabe destacar que inicialmente los flujos naturales por esta línea en caso que no se modelasen las restricciones de transmisión, superan los 500 MW en algunos escenarios de operación, sin embargo, la entrada de las centrales Cochrane 1 y 2 el año 2016 permite disminuir considerablemente los flujos en la dirección Crucero hacia Encuentro. Crucero 220->Encuentro 220 1000 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 800 Flujo(MW) 600 400 200 0 -200 -400 2015 2015.5 2016 2016.5 2017 t[años] 2017.5 2018 2019 2018.5 Figura 6: Flujos esperados actuales Líneas 220 kV Crucero – Encuentro 1 y 2 4.3.3.2 Futura Línea 220 kV Crucero - Nueva Crucero-Encuentro Opción A: Sin reubicación de paños de S/E Crucero En la Figura 7, se presentan los flujos esperados por la futura línea 220 kV Crucero – Nueva Crucero Encuentro 1 y 2 para el período 2018-2030, una vez que se concrete el proyecto decretado en construcción para el año 2018, “Subestación seccionadora Nueva Crucero Encuentro”. Cabe destacar, que de acuerdo a las bases de este proyecto troncal, la capacidad de las líneas que van desde el punto de seccionamiento de la línea Crucero – Encuentro hacia la nueva S/E Crucero Encuentro, será de 500 MVA, lo que disminuiría nuevamente la capacidad de la línea Crucero – Encuentro. De los resultados de las simulaciones, se puede verificar que existen condiciones de operación bajo las cuales se superarían los límites de capacidad de esta línea, asociados al criterio de seguridad N-1 (500 MVA), particularmente, las condiciones más críticas en el periodo 2018-2022 se producen en aquellos escenarios en que las centrales Cochrane 1 y 2 se encuentran fuera de servicio. Si bien, el límite de capacidad de esta línea disminuiría el año 2018 desde 1000 a 500 MVA como consecuencia de la puesta en servicio de la nueva subestación seccionadora, en el periodo 2018-2023 sólo PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 44 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo sería necesaria una capacidad mayor a 500 MVA bajo condiciones particulares de operación. Por consiguiente, técnicamente se recomendaría volver a ampliar este tramo, pero su necesidad de ampliación quedaría sujeta a la evaluación económica que se presentará en la Sección 6. Por otra parte, en la Sección 5 se realiza una recomendación de reubicación de paños en S/E Crucero, la cual afecta los flujos de potencia por esta línea y por consiguiente influye en la recomendación. Para esta condición, sin reubicación de paños de S/E Crucero, técnicamente se recomienda: Ampliar futura Línea 220 kV Crucero – Nueva Crucero Encuentro a 700 MVA, año 2018, junto con la entrada en servicio de la nueva subestación. Crucero 220->Nueva Crucero Encuentro 220 800 600 Flujo(MW) 400 200 0 -200 -400 -600 -800 2018 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 2020 2022 2024 t[años] 2026 2028 2030 Figura 7: Flujos esperados futuras Líneas 220 kV Crucero – Nueva Crucero Encuentro 1 y 2. Sin reubicación de paños. Opción B: Con reubicación de paños de S/E Crucero propuesta en Sección 5 En la Figura 8, se presentan los flujos esperados por la futura línea 220 kV Crucero – Nueva Crucero Encuentro 1 y 2 para el período 2018-2030, considerando que se lleva a cabo la recomendación de reubicación de paños en S/E Crucero propuesta en la Sección 5. De los resultados de las simulaciones, se puede verificar que los flujos de potencia por este tramo en el periodo 2018-2022 no superarían los 220 MW, valor inferior al nuevo límite de capacidad asociados al criterio de seguridad N-1 (500 MVA). Si bien, el límite de capacidad de esta línea disminuiría el año 2018 desde 1000 a 500 MVA como consecuencia de la puesta en servicio de la nueva subestación seccionadora, en el horizonte 2018-2022 no sería necesaria una capacidad mayor a 500 MVA. Por consiguiente, no sería necesario en el largo plazo volver a ampliar este tramo en caso que se materialicen las obras de reubicación de paños de S/E Crucero presentadas en la Sección 5. Sin embargo, los flujos por este tramo cambiarían radicalmente con la entrada en servicio de los proyectos informados por Minera El Abra para el año 2023, por lo que previo a este proyecto sería necesario ampliar el tramo Crucero – Nueva Crucero Encuentro, habiendo mayor certeza de la forma de conexión de sus nuevos proyectos, ya que en este caso se asume que dichos proyectos toman carga radial desde su actual línea conectada a Crucero. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 45 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Finalmente, con la reubicación de paños en S/E Crucero, técnicamente no se recomendaría la ampliación de este tramo en el largo plazo. Flujos Crucero 220->Nueva Crucero Encuentro 220 800 600 Flujo (MW) 400 200 0 -200 -400 -600 -800 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 Figura 8: Flujos esperados futuras Líneas 220 kV Crucero - Nueva Crucero Encuentro 1 y 2. Con reubicación de paños recomendada en Sección 5. 4.3.3.3 Futura Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro En la Figura 9, se presentan los flujos esperados por la futura línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro para el período 2018-2030, una vez se concrete el proyecto decretado en construcción para el año 2018, “Subestación seccionadora Nueva Crucero Encuentro”. Se debe destacar que los flujos esperados por esta línea no se verían alterados por la concreción de las obras de reubicación de paños de S/E Crucero recomendadas en la Sección 5, ya que el punto de reubicación de estos paños sería la futura subestación Nueva Crucero Encuentro. De los resultados de las simulaciones (Figura 9), se puede verificar que bajo condiciones de operación muy particulares se superarían los límites de capacidad asociados al criterio de seguridad N-1 (500 MVA), particularmente, estas condiciones críticas en el periodo 2018-2022 se producirían en aquellos escenarios en que las centrales Cochrane 1 y 2 se encuentran fuera de servicio. Si bien, el límite de capacidad de esta línea disminuiría el año 2018 desde 1000 a 500 MVA como consecuencia de la puesta en servicio de la nueva subestación seccionadora, en el periodo 2018-2023 sólo sería necesaria una capacidad mayor a 500 MVA en condiciones de operación muy particulares. Por consiguiente, la decisión de recomendar la ampliación de este tramo se postergará hasta tener mayor certeza del punto de conexión de la Interconexión, y del proyecto decretado Subestación Nueva Crucero Encuentro que actualmente se encuentra en proceso de licitación. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 46 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nueva Crucero Encuentro 220->Encuentro 220 800 600 Flujo(MW) 400 200 0 -200 -400 -600 2018 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 2020 2022 2024 t[años] 2026 2028 2030 Figura 9: Flujos esperados futuras Líneas 220 kV Nueva Crucero Encuentro - Encuentro 1 y 2. 4.3.3.4 Resumen Recomendación técnica De los resultados anteriores y de los análisis de la Sección 5 técnicamente se recomiendan los siguientes proyectos: 4.3.4 4.3.4.1 Reubicación de paños S/E Crucero a S/E Nueva Crucero Encuentro, año 2018. Futuras líneas Central Atacama - Miraje y Miraje – Encuentro Línea 220 kV Central Atacama – Miraje Actualmente, el tramo Atacama – Encuentro no presenta restricciones operacionales, principalmente debido a la baja generación que se observa en la Central Atacama. Sin embargo, en un escenario en que la central Atacama se encuentre completamente despachada, se podrían generar restricciones de transmisión para temperaturas superiores a los 30°C, de acuerdo a los análisis presentados en la Sección 9.1.1.1, donde se calculan los límites de capacidad de este tramo para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1. Sin embargo, los flujos esperados de las simulaciones de la operación de largo plazo para esta línea, presentados en la Figura 10, demuestran que los flujos no superarían la capacidad máxima (290 MVA) por criterio N-1 a 35°C en el período 2015-2022, por lo que actualmente no sería recomendable proponer una ampliación. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 47 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Flujo Tramo 220 kV Atacama-Encuentro 600 500 400 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 a 35°C Flujo N-1(MW) 300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 10: Flujos línea 220 kV Central Atacama – Encuentro, Futura línea 220 kV Central Atacama – Miraje. Escenario Base. 4.3.4.2 Tramo 220 kV Miraje – Encuentro De acuerdo a los análisis presentados en la Sección 9.1.1.2, el límite de capacidad de esta línea para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 corresponde a 245 MVA a 35°C. Los flujos esperados de las simulaciones de la operación de largo plazo para esta línea se presentan en la Figura 11, y a partir de estos resultados se puede verificar que los flujos de potencia no superarían la capacidad máxima a 35°C en el período 2015-2022. En base a lo anterior, y bajo las actuales condiciones proyectadas para el SING, no sería recomendable proponer en el corto plazo una ampliación de capacidad para esta línea. Nueva Encuentro 220->Encuentro 220 300 sample1 sample2 200 sample3 Flujo(MW) 100 0 -100 -200 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 11: Flujos línea 220 kV Miraje – Encuentro. Escenario Base PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 48 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.3.5 Análisis de Seguridad y Suficiencia Corredor Encuentro - El Cobre 7 En la actualidad no se observan problemas de seguridad y suficiencia el corredor Encuentro – El Cobre , el que puede operar abierto en el tramo central El Tesoro – Esperanza, para abastecer la demanda de Minera El Tesoro y Minera Esperanza de manera radial desde las SS/EE Encuentro y El Cobre respectivamente, o abierto en el tramo Encuentro – El Tesoro, para abastecer ambos consumos de manera radial desde S/E El Cobre. Al alimentar estos consumos de manera radial desde las subestaciones mencionadas, se observa que ante una contingencia simple con desconexión de la Línea Encuentro – El Tesoro, son requeridas maniobras operacionales de traspaso de carga desde S/E Encuentro hacia S/E El Cobre para evitar pérdidas prolongadas de suministro. Lo anterior no es necesario al operar este corredor energizado en todos sus tramos (operación enmallada). En base a lo anterior, y con el fin de mejorar la seguridad y continuidad de servicio de los consumos conectados a este corredor, ante falla y desconexión de alguno de los circuitos que lo componen, se recomienda su operación enmallada en el más breve plazo posible. Lo anterior implica mejorar la seguridad de suministro de Minera El Tesoro, pero a su vez se debe analizar de manera conjunta el desempeño del tramo Encuentro – El Cobre ante crecimientos de demanda en alguno de sus puntos, y cómo se desempeña al operar enmallado con el resto del sistema. Dado los proyectos de Minera Esperanza informados para el año 2018, se puso especial énfasis en el desempeño de este corredor en términos de seguridad y suficiencia, considerando los eventuales crecimientos de demanda informados. En la Figura 12 se presentan los flujos esperados por las líneas del tramo 220 kV Encuentro – El Cobre, bajo los cuales se pueden revisar los valores máximos de flujo esperado en ambas direcciones para los años a analizar, con el fin de replicar las condiciones más críticas de operación, y de esa manera poder realizar los respectivos análisis de contingencia, para los escenarios de operación más severos. 7 Corredor compuesto por líneas 1x220 kV Encuentro – El Tesoro, 1x220 kV El Tesoro – Esperanza, 2x220 kV Esperanza – El Cobre. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 49 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Encuentro 220->El Tesoro 220 250 200 150 Flujo(MW) 100 50 0 -50 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -100 -150 -200 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Esperanza 220->El Tesoro 220 300 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 200 Flujo(MW) 100 0 -100 -200 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Esperanza 220->El Cobre 220 I 50 0 Flujo(MW) -50 -100 -150 -200 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -250 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Esperanza 220->El Cobre 220 II 50 0 Flujo(MW) -50 -100 -150 -200 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -250 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 12: Flujos esperados líneas 220 kV Encuentro - El Tesoro – Esperanza PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 50 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Año 2016 Se analiza inicialmente el cierre del corredor. Para ello se considera un despacho típico del SING, pero con baja generación en la actual S/E Angamos y futura S/E Kapatur, lo que supone la condición más crítica para las líneas Encuentro – El Tesoro y El Tesoro – Esperanza. Los despachos utilizados se presentan en la Tabla 23. Tabla 23: Despachos utilizados para análisis Encuentro - El Cobre. Año 2016 Subestación Generación (MW) S/E Chacaya 600 S/E Tocopilla y Norgener 1000 S/E Encuentro (Cochrane) 500 S/E Atacama 400 S/E Tarapacá 140 S/E Angamos F/S Las fallas críticas se presentan en la Tabla 24, y las capacidades de las Líneas que componen este corredor se presentan en la Tabla 25. Tabla 24: Fallas críticas análisis Encuentro - El Cobre. Año 2016 Fallas críticas Falla 1 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro Falla 2 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 Falla 3 Líneas 220 kV Crucero - Laberinto 1 o 2 Tabla 25: Capacidad de líneas que componen el corredor Encuentro - El Cobre Capacidad en MVA a 25°C Línea Conductor TTCC Línea 220 kV El Cobre - Esperanza. Circuito Nº1 180 - Protecciones - Línea 220 kV El Cobre - Esperanza. Circuito Nº2 180 - - Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 293 182 85 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 327 182 124 Tabla 26: Resultados análisis Encuentro - El Cobre. Caso 1, Año 2016 Líneas Condición Normal Falla 1 Falla 2 Falla 3 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 132 - 137 156 Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 90 36 97 115 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 15 80 25 20 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 2 15 80 - 20 En la Tabla 26 se presentan los resultados de los análisis eléctricos, obtenidos al operar cerrado el corredor en estudio. Se observa que ante determinadas contingencias simples con desconexión de la línea fallada, se alcanzarían los límites operacionales del corredor, por lo que es recomendable, como medida básica, levantar las restricciones por equipos serie (TTCC) o por protecciones. Por otra parte, se analiza la condición más crítica para las líneas El Cobre – Esperanza, que corresponde a escenarios con baja generación en la zona centro y norte del SING. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 51 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 27: Resultados análisis corredor Encuentro - El Cobre. Caso 2, Año 2018 Líneas Condición Normal Falla 1 Falla 2 Falla 3 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 70 - 5 60 Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 30 36 30 95 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 95 80 156 110 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 2 95 80 - 110 En la Tabla 27 se presentan los resultados de los análisis eléctricos, obtenidos al operar cerrado el corredor en estudio. Se observa que ante las contingencias simples, no se alcanzarían los límites operacionales de cada una de las líneas que lo componen, al verificar la condición más crítica para la Línea 220 kV Esperanza – El Cobre. Año 2018 El análisis del año 2018, se realiza con el fin de determinar la máxima exigencia sobre el corredor, considerando un crecimiento de demanda informado de Minera Esperanza de 200 MW. Para dicho análisis se considera un despacho típico del SING, en este caso con las centrales Angamos en servicio, lo que supone la condición más crítica para la línea Esperanza – El Cobre. Tabla 28: Resultados análisis Corredor Encuentro - El Cobre. Año 2018. Caso 1 Líneas Condición Normal Falla 1 Falla 2 Falla 3 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 100 - 150 96 Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 60 38 110 57 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 130 185 217 130 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 2 130 185 - 130 En la Tabla 28 se presenta el resultado de los análisis realizados, donde se observan sobrecargas en las Líneas Esperanza – El Cobre 1 o 2 cuando ocurre una contingencia con desconexión de alguno de sus circuitos, o en la Línea Encuentro – El Tesoro ante los eventuales crecimientos de demanda de Minera Esperanza. Dentro de las alternativas para solucionar estos problemas por criterio de seguridad N-1, se recomienda la construcción de una Nueva Línea entre las S/E El Cobre y Esperanza. Tabla 29: Resultados análisis Corredor Encuentro - El Cobre. Caso 1, con Nueva Línea, año 2018. Líneas Condición Normal Falla 2 Falla 3 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 76 96 74 Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 36 55 33 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 91 130 92 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 2 91 - 92 Nueva Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 91 130 92 En la Tabla 29 se presenta el resultado de los análisis eléctricos, considerando una Nueva Línea entre S/E El Cobre y Esperanza, donde se puede observar que dicha alternativa de expansión permite el cumplimiento del criterio N-1 para la condición de máximo flujo desde El Cobre a Esperanza. Con el fin de demostrar la validez de dicha alternativa de expansión, se considera otro escenario de despacho, donde se considera baja generación en S/E Angamos y Kapatur, lo que significa una mayor exigencia para la línea Encuentro – El Tesoro. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 52 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 30: Resultados análisis del Corredor Encuentro - El Cobre. Caso 2, con Nueva Línea, año 2018. Líneas Condición Normal Falla 1 Falla 2 Falla 3 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 225 - 235 260 Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 175 38 185 215 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 50 120 75 45 Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 2 50 120 - 45 Nueva Línea 220 kV El Cobre - Esperanza 1 50 120 75 45 En la Tabla 30 se presentan los resultados de la simulación del caso 2, donde se verifica que para la condición crítica para el tramo Encuentro – El Tesoro – Esperanza, sólo se superan las capacidades de los equipos serie de estas instalaciones, pero en ningún caso se sobrepasa la capacidad térmica de los conductores. Alternativas de expansión propuestas La alternativa de expansión propuesta para este corredor considera los siguientes proyectos: 4.3.6 Operación normalmente cerrado del corredor Encuentro – El Tesoro – Esperanza – El Cobre. Modificar ajuste de protecciones del corredor. Cambio de TTCC Líneas Encuentro – El Tesoro y El Tesoro – Esperanza. Condicionada al cierre del corredor. Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito 1, de 290 MVA. Condicionada a los crecimientos de demanda de Minera Esperanza. Análisis de Seguridad y Suficiencia Corredor Centro – Norte El corredor Centro – Norte está compuesto por las líneas que conectan la Zona Norte del SING con el resto del sistema, estas son: Tabla 31: Líneas del Corredor Centro - Norte Instalación Capacidad Máxima de Transmisión [MVA](*) Línea 220 kV Crucero – Lagunas 1 183 Línea 220 kV Crucero – Lagunas 2 183 Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 1 133 Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2 170 Línea 220 kV Lagunas – Collahuasi 1 109 Línea 220 kV Lagunas – Collahuasi 2 109 Línea 220 kV Encuentro – Lagunas 1 290 Línea 220 kV Encuentro – Lagunas 2 290 (*) Capacidad de transmisión de líneas a 35°C temperatura ambiente. El detalle de las capacidades de las líneas de 220 kV que componen la Zona Norte se encuentra en el Anexo 9.8. Tal como se menciona en la Sección 3.1.1, ambos circuitos de la línea 2x200 kV Encuentro – Lagunas estarán en operación desde febrero de 2017, por lo que cualquier análisis realizado para el corredor considerará disponible ambos circuitos a partir de esa fecha. Para el análisis de este corredor se consideran dos situaciones extremas: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 53 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Situación con Generación, es decir, con presencia de la unidad CTTAR además de generación ERNC con disponibilidad del 100%. Para esta condición se considera unidades de generación renovable ubicadas en las SS/EE Parinacota, Cóndores, El Águila, Pozo Almonte y Lagunas. Situación con Ausencia de Generación, es decir, la unidad CTTAR fuera de servicio (mantenimiento típico programado) y toda la generación ERNC indisponible (por ejemplo de noche). Para ambas situaciones, en primer lugar, se busca identificar problemas de suficiencia y baja tensión en estado normal de operación, y en segundo lugar, se realizan contingencias simples con desconexión de instalaciones críticas para la seguridad de abastecimiento, de manera de identificar problemas de sobrecarga, baja tensión o energía no servida, considerando 35°C de temperatura ambiente para las líneas que forman el corredor Centro – Norte y los dos circuitos de la línea Lagunas – Collahuasi y 25°C para las líneas de la Zona Norte con trazado por zona costera. El detalle de las capacidades de transmisión de las líneas del corredor y de la zona norte se encuentra en el Anexo 9.8. Las fallas consideradas para identificar las restricciones de transmisión desde el centro al norte del SING se presentan en la Tabla 32. Tabla 32: Fallas para Análisis de Corredor Centro – Norte. Condición Normal de operación. 4.3.6.1 Instalación Contingencia simple Línea 220 kV Crucero – Lagunas circuito 1 Falla 1 Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi circuito 1 Falla 2 Línea 220 kV Encuentro – Lagunas circuito 1 Falla 3 Escenario Base, Situación con Generación En la situación con generación, no se observan problemas de suministro a ciudades, tampoco sobrecargas en líneas pertenecientes al corredor, ni tensiones en las barras principales bajo el límite exigido por la NT, por lo que no se requieren obras nuevas ni ampliaciones, con la excepción de las líneas 2x220 kV Lagunas Collahuasi y Tarapacá – Lagunas, que presentarían sobrecargas ante la salida de uno de sus circuitos, desde el año 2015 y 2019, respectivamente. Esta situación se ejemplifica en las siguientes tablas: Tabla 33: Flujos por líneas de la Zona Norte con 100% de generación (CTTAR más ERNC) Porcentaje de Carga [%] Instalación 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Crucero - Lagunas #1 29.33 38.00 40.78 35.75 46.11 20.97 23.89 Crucero - Lagunas #2 29.33 39.28 36.48 37.04 47.60 22.10 21.84 Encuentro - Collahuasi #1 22.63 23.08 24.12 26.24 30.45 17.40 20.26 Encuentro - Collahuasi #2 17.61 18.02 18.82 20.47 23.82 13.47 15.70 - - 22.66 22.61 29.16 14.45 14.12 14.12 Encuentro - Lagunas #1 Encuentro - Lagunas #2 - - 22.66 22.61 29.16 14.45 Tarapacá - Cóndores 38.33 25.33 20.36 35.99 31.93 25.48 37.76 Cóndores - Parinacota 34.07 34.71 51.23 61.67 73.07 71.83 68.65 Lagunas - Collahuasi #1 70.38 81.32 75.92 74.47 83.97 70.52 68.28 Lagunas - Collahuasi #2 71.61 82.76 77.26 75.77 85.45 71.77 69.49 Tarapacá - Lagunas #1 19.18 26.89 34.80 33.69 49.44 39.45 48.91 Tarapacá - Lagunas #2 Lagunas - Pozo Almonte 19.18 26.89 34.80 33.69 49.44 39.45 48.91 34.32 57.31 62.64 61.13 87.51 124.19 121.50 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 54 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 34: Flujos por líneas de la Zona Norte con 100% de generación (CTTAR más ERNC) Salida de un circuito Lagunas – Collahuasi Porcentaje de Carga [%] Instalación 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Crucero - Lagunas #1 33.69 46.48 38.84 37.06 49.39 29.31 23.50 Crucero - Lagunas #2 34.81 47.96 40.15 38.46 50.97 30.53 24.69 Encuentro - Collahuasi #1 22.76 18.41 22.89 22.89 21.65 21.02 26.08 Encuentro - Collahuasi #2 17.62 14.25 17.74 17.74 16.81 16.27 20.20 Encuentro - Lagunas #1 - - 24.96 23.66 31.66 19.59 16.12 Encuentro - Lagunas #2 - - 24.96 23.66 31.66 19.59 16.12 Tarapacá - Cóndores 38.53 25.47 20.72 19.14 32.19 26.25 37.76 Cóndores - Parinacota 34.24 35.06 51.92 47.79 74.00 71.53 68.77 Lagunas - Collahuasi #1 115.72 135.70 119.94 118.10 134.30 100.57 108.59 Lagunas - Collahuasi #2 - - - - - - - Tarapacá - Lagunas #1 19.38 27.05 34.92 33.16 49.83 38.19 50.40 Tarapacá - Lagunas #2 Lagunas - Pozo Almonte 19.38 27.05 34.92 33.16 49.83 38.19 50.40 52.83 94.94 95.86 94.48 134.39 183.37 186.56 Tabla 35: Flujos por líneas de la Zona Norte con 100% de generación (CTTAR más ERNC) Salida de un circuito Tarapacá – Lagunas Porcentaje de Carga [%] Instalación 2015 2016 Crucero - Lagunas #1 27.27 38.45 34.71 33.09 44.69 26.21 19.72 Crucero - Lagunas #2 28.24 39.76 35.93 34.40 46.18 27.35 20.80 Encuentro - Collahuasi #1 21.04 21.61 23.17 21.97 27.12 20.22 18.61 Encuentro - Collahuasi #2 16.36 16.89 18.08 17.12 21.22 15.73 14.40 - - 22.33 20.99 28.49 17.45 13.55 Encuentro - Lagunas #1 Encuentro - Lagunas #2 2017 2018 2019 2020 2021 - - 22.33 20.99 28.49 17.45 13.55 Tarapacá - Cóndores 38.58 25.43 20.72 19.05 32.18 26.13 37.87 Cóndores - Parinacota 33.47 34.95 51.92 47.74 74.00 71.61 68.81 Lagunas - Collahuasi #1 70.41 82.73 75.98 74.71 84.86 63.19 68.72 Lagunas - Collahuasi #2 71.65 84.19 77.32 76.03 86.35 64.29 69.94 Tarapacá - Lagunas #1 - - - - - - - 39.37 54.24 69.84 66.46 99.64 76.83 101.68 52.54 94.96 95.86 94.44 134.59 183.58 186.77 Tarapacá - Lagunas #2 Lagunas - Pozo Almonte De acuerdo con lo anterior, las obras que se debiesen realizar para levantar las restricciones de transmisión de la zona ante esta condición deben robustecer las líneas congestionadas aumentando la capacidad de transmisión durante operación bajo criterio N-1. En resumen, las obras recomendadas para este escenario corresponden a: Año 2015 Aumento de capacidad de Línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi, de 109 MVA a 183 MVA a 35°C. Año 2019 Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 55 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. Como alternativa a las tres obras propuestas para el año 2019 (nueva S/E Tarapacá, nueva línea Tarapacá – Lagunas y desvío de línea Tarapacá – Cóndores), es técnica y económicamente factible la construcción de una línea en 220 kV entre las subestaciones Cóndores y Pozo Almonte, con la cual no sólo se resuelve el problema de congestión del corredor Tarapacá – Lagunas, sino que además aumenta el nivel de seguridad de abastecimiento de las ciudades de Iquique y Pozo Almonte, pasando de condición de operación N a N-1 en transmisión. Por lo expuesto, se propone como alternativa la siguiente: Año 2019 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. Cabe destacar que, de acuerdo al alto potencial de generación solar en el sector de Pozo Almonte, hay que tener presente la capacidad de evacuación de esta generación por medio de la línea 1x220 kV Lagunas – Pozo Almonte, cuya capacidad corresponde a 120 MVA. Según la demanda informada por parte de clientes que se encuentran conectados a la subestación Pozo Almonte y la capacidad de transmisión de línea, la máxima generación que puede instalarse en este sector sin superar la capacidad de evacuación, corresponde a 180 MW aproximadamente. Tabla 36: Máxima Generación posible a conectar en Pozo Almonte Máxima Generación [MW] 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 174 177 175 178 180 182 182 Actualmente, existen 5 proyectos de generación renovable en operación conectados a la S/E Pozo Almonte alcanzando los 37 MW de potencia, los cuales se mencionan en la Tabla 41, además, en Tabla 42 se indican los proyectos que tienen RCA aprobada o en construcción, cuya potencia total alcanza los 600 MW. Tabla 37: Proyectos de Generación en Operación en Pozo Almonte Proyectos de Generación en Operación, Zona de Pozo Almonte Nombre Potencia [MW] La Huayca SPS1 1.35 Pozo Almonte Solar 2 7.50 Pozo Almonte Solar 3 16,00 La Huayca Ampliación 1 9,00 Los Puquios 3,00 Tabla 38: Proyectos de generación en Construcción o con RCA Aprobada en Pozo Almonte Proyectos de Generación en Construcción o RCA Aprobada, Zona de Pozo Almonte Nombre Estado Potencia [MW] Wara III RCA Aprobada 45.00 Pozo Almonte Solar 1 RCA Aprobada 9.00 Salar de Huasco RCA Aprobada 15.00 90.00 Pica RCA Aprobada Solar Atacama RCA Aprobada 3.00 Solar Atacama RCA Aprobada 50.00 Solar Atacama RCA Aprobada 50.00 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 56 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Proyectos de Generación en Construcción o RCA Aprobada, Zona de Pozo Almonte Nombre Estado Potencia [MW] Solar Atacama RCA Aprobada 50.00 Solar Atacama RCA Aprobada 50.00 Solar Atacama RCA Aprobada 50.00 Parque Solar Almonte RCA Aprobada 50.00 El Tamarugo RCA Aprobada 22.00 El Pimiento RCA Aprobada 22.00 El Chañar RCA Aprobada 22.00 El Algarrobo RCA Aprobada 22.00 La Tirana Solar RCA Aprobada 30.00 La Huayca Ampliación 3 En Construcción 21 De la misma forma, de acuerdo al alto potencial de generación solar en la Zona Norte, se debe tener en cuenta la distribución de flujos de esta generación mediante el sistema de transmisión de la zona, en particular lo mencionado en la Tabla 34, es decir, la capacidad de transmisión de la línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi, cuya capacidad corresponde a 109 MVA cada una. De acuerdo a la demanda informada por parte de clientes y el sistema de transmisión disponible, se realiza un análisis de sensibilidad del nivel de penetración en la Zona Norte de forma de no congestionar la línea Lagunas – Collahuasi considerando la unidad CTTAR despachada, cuyos valores se muestran en la siguiente tabla. Tabla 39: Máxima Generación posible a conectar en Zona Norte sin congestionar línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi Máxima Generación [MW] 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 215 225 295 300 315 645 700 Actualmente, y de acuerdo a los proyectos que se encuentran en construcción en la Zona Norte, cuya potencia máxima de generación es 110 MW aproximadamente, no se presentan problemas de sobrecarga de esta línea. El detalle de los proyectos renovables en construcción en la Zona Norte se indica en la Tabla 40: Proyectos de Generación en Construcción en la Zona Norte Proyectos de Generación en Construcción, Zona Norte Nombre Potencia [MW] Arica Solar 1 18 La Huayca 2 21 Maria Elena 72 De acuerdo a lo anterior, se recomiendan las siguientes obras: Aumento de capacidad de Línea 1x220 kV Lagunas – Pozo Almonte, de 122 MVA a 183 MVA a 35°C, condicionada a una entrada de generación mayor a 180 MW en S/E Pozo Almonte. Aumento de capacidad de Línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi, de 109 MVA a 183 MVA a 35°C, condicionada a una entrada de generación mayor a 215 MW en la zona norte del SING. Cabe mencionar que ante una posible salida de uno de los circuitos de la línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi ante falla o contingencia y posterior desconexión del circuito en operación debido a la sobrecarga que se generaría (por correcta operación de la protección de sobrecorriente), Minera Collahuasi quedaría PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 57 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo alimentada de forma radial desde S/E Encuentro, situación que no presenta ningún tipo de riesgo en su operación, ya que ambas líneas Encuentro – Collahuasi tienen la capacidad suficiente para transportar la potencia que consume Minera Collahuasi y los niveles de tensión permanecen dentro de los límites exigidos por la NT. 4.3.6.2 Escenario Base, Situación sin Generación Para el Escenario Base, en la condición sin generación, se observan congestiones de transmisión en el corredor Centro – Norte al operar con criterio N-1, pues con el sistema de transmisión actual más las nuevas obras y ampliaciones en curso no es factible abastecer los 720 MW que consume la Zona Norte al año 2020, ni los 770 MW que consume durante el año 2021. Además en escenarios de operación futuros con baja generación en la zona norte y con los crecimientos de demanda proyectados para los consumos regulados de las SS/EE Cóndores y Parinacota, la línea 2x220 kV Tarapacá – Lagunas presentaría sobrecargas ante la salida de uno de sus circuitos, a partir del año 2017, situación que se muestra en la Tabla 42. Tabla 41: Flujos por líneas de la Zona Norte sin Generación. Condición Normal de Operación. Porcentaje de Carga [%] 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Crucero - Lagunas #1 Instalación 60.77 62.94 38.38 44.68 49.44 75.16 Crucero - Lagunas #2 61.29 63.40 38.67 44.78 49.59 75.83 Encuentro - Collahuasi #1 70.01 72.69 53.49 57.08 64.25 83.30 Encuentro - Collahuasi #2 54.54 56.64 41.62 44.43 50.04 64.96 - - 23.90 27.15 29.96 46.30 Encuentro - Lagunas #1 Encuentro - Lagunas #2 - - 23.90 27.15 29.96 46.30 Tarapacá - Lagunas #1 45.58 48.61 52.49 53.93 59.47 79.79 Tarapacá - Lagunas #2 45.58 48.61 52.49 53.93 59.47 79.79 Tarapacá - Cóndores 66.73 71.44 77.86 80.36 86.59 97.91 Lagunas – Pozo Almonte 32.54 34.24 34.11 35.01 37.10 54.09 Tabla 42: Flujos por líneas de la Zona Norte sin Generación Salida de un circuito Tarapacá – Lagunas Porcentaje de Carga [%] Instalación 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Crucero - Lagunas #1 60.77 62.25 38.57 44.06 48.90 75.50 Crucero - Lagunas #2 61.29 62.67 38.53 44.13 49.02 76.19 Encuentro - Collahuasi #1 70.01 72.32 53.64 56.75 64.07 83.83 Encuentro - Collahuasi #2 54.54 56.35 41.74 44.17 49.90 65.38 Encuentro - Lagunas #1 - - 24.02 26.77 29.60 46.66 Encuentro - Lagunas #2 - - 24.02 26.77 29.60 46.66 Tarapacá - Lagunas #1 90.16 99.41 106.84 109.72 119.89 167.41 Tarapacá - Lagunas #2 - - - - - - Tarapacá - Cóndores 66.73 73.08 79.22 81.73 87.76 102.62 Lagunas – Pozo Almonte 32.54 34.56 34.29 35.20 37.33 55.22 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 58 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 43: Flujos por líneas de la Zona Norte sin Generación Salida de Encuentro – Collahuasi 2 Porcentaje de Carga [%] Instalación 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Crucero - Lagunas #1 73.66 77.15 45.03 50.19 56.05 88.73 Crucero - Lagunas #2 74.38 77.81 45.09 50.34 56.27 89.62 Encuentro - Collahuasi #1 96.75 101.87 71.12 74.07 84.70 116.78 Encuentro - Collahuasi #2 - - - - - - - 28.12 30.87 34.37 54.41 Encuentro - Lagunas #1 Encuentro - Lagunas #2 - 28.12 30.87 34.37 54.41 Tarapacá - Lagunas #1 46.63 50.27 53.51 54.67 60.46 84.08 Tarapacá - Lagunas #2 46.63 50.27 53.51 54.67 60.46 84.08 Tarapacá - Cóndores 63.24 73.93 79.33 81.45 88.09 105.01 Lagunas – Pozo Almonte 33.04 35.03 34.59 35.31 37.67 56.66 De acuerdo a los resultados de la Tabla 41, en lo que se refiere al corredor centro – Norte, se observa también, que la distribución de flujos entre las líneas Encuentro – Lagunas y Crucero – Lagunas es equivalente en Potencia y no en porcentaje de carga, es decir, se estaría subutilizando la línea Encuentro – Lagunas con respecto a su capacidad de transmisión, operando de forma holgada, mientras las líneas Crucero – Lagunas tienden a sobrecargarse. Como solución al problema de sobrecarga, se propone el refuerzo del corredor, ya sea mediante una nueva línea o redistribuyendo los flujos entre las líneas existentes mediante dispositivos FACTS. El detalle de los flujos por las líneas en porcentaje y potencia se encuentran en el Anexo 9.9. De acuerdo con lo anterior, las obras que se debiesen realizar para levantar las restricciones de transmisión del corredor, deben buscar el objetivo de flexibilizar el transporte de energía por las líneas existentes, con el fin de repartir adecuadamente el flujo de potencia. Una alternativa para ello es incluir un equipo para mejorar la distribución de flujos en la línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas de forma que el flujo de potencia sea forzado a ocupar en mayor porcentaje esta línea y disminuya el porcentaje de carga de las líneas Crucero – Lagunas. En particular, se analiza un compensador serie que modifica la impedancia efectiva de la línea Encuentro – Lagunas. Se decide proponer la compensación serie en líneas Encuentro – Lagunas ya que el objetivo no es controlar los flujos del corredor en todo momento, sino distribuir los flujos del corredor equitativamente entre las líneas Encuentro – Lagunas y Crucero – Lagunas, de forma de optimizar el uso de las líneas que tienen mayor capacidad. En resumen, las obras recomendadas para este escenario corresponden a: Año 2017 Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. Tal como se indica en la Sección 4.3.6.1, como alternativa a las tres obras propuestas para el año 2019 (nueva S/E Tarapacá, nueva línea Tarapacá – Lagunas y desvío de línea Tarapacá – Cóndores), es técnica y económicamente factible la construcción de una línea en 220 kV entre las subestaciones Cóndores y Pozo Almonte, con la cual no sólo se resuelve el problema de congestión del corredor Tarapacá – Lagunas, sino que además aumenta el nivel de seguridad de abastecimiento de las ciudades de Iquique y Pozo Almonte, PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 59 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo pasando de condición de operación N a N-1 en transmisión. Por lo expuesto, se propone como alternativa la siguiente: Año 2017 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. Año 2020 Equipo Compensador Serie en línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas. Otro punto importante donde es relevante la línea Cóndores – Pozo Almonte es ante la presencia de Energía No Suministrada (ENS) a los clientes regulados de la zona. Actualmente, cuando la línea Tarapacá – Cóndores sale de servicio desabastece las ciudades de Arica e Iquique al no tener otra alternativa de suministro, por lo que la entrada en servicio de la línea Cóndores – Pozo Almonte entrega la capacidad de operar bajo criterio N-1, aumentando la confiabilidad de abastecimiento, situación que se explica en mayor detalle en Informe “Abastecimiento de Ciudades” mencionado anteriormente. 4.3.6.3 Interconexión SING – SEIN Una variante al Escenario Base descrito anteriormente, corresponde a un escenario de posible interconexión con el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional de Perú (SEIN) desde el año 2018, siendo la subestación Parinacota 220 kV el punto de conexión en el SING. Al igual que en el Escenario Base, se realiza el análisis de suficiencia del corredor Centro – Norte en dos condiciones extremas: Condición 1. SING importando desde el SEIN, es decir, considerando al SEIN como una unidad generadora. El escenario crítico bajo esta condición de operación, resulta cuando se considera el parque generador de la zona norte 100% disponible, es decir, con presencia de la unidad CTTAR además de toda la generación ERNC, ubicada en las SS/EE Parinacota, Cóndores, El Águila, Pozo Almonte y Lagunas. Esta condición de operación es la más desfavorable para la importación de energía desde el SEIN, dado que el SING tiene el parque generador 100% disponible y no requiere de generación adicional, es decir, representa el mínimo valor de transferencia desde el SEIN hacia el SING, sin considerar por supuesto la condición de nulo intercambio. Condición 2. SING exportando hacia el SEIN, es decir, considerando al SEIN como un retiro. El escenario crítico bajo esta condición de operación, resulta cuando se considera todo el parque generador de la zona norte indisponible, es decir, la unidad CTTAR fuera de servicio (mantenimiento típico programado) y sin aporte de generación ERNC (por ejemplo de noche). Esta condición de operación es la más desfavorable para la exportación de energía hacia el SEIN, dado que la zona norte tiene toda su generación indisponible y sus líneas de transmisión deben soportar los flujos necesarios para el abastecimiento de la demanda, con energía proveniente desde la zona centro mediante el corredor centro-norte, es decir, representa el mínimo valor de transferencia desde el SING hacia el SEIN, sin considerar por supuesto la condición de nulo intercambio. En la Condición 1, el corredor Centro – Norte no se ve afectado por la importación de energía desde el SEIN, es decir, las líneas que pertenecen al corredor no presentan sobrecarga. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 60 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Por su parte, el sistema de transmisión que se encuentra al norte de la subestación Lagunas no es lo suficientemente robusto para transmitir grandes bloques de energía hacia el centro (desde Parinacota – Cóndores hacia el sur). Por ejemplo, se observan sobrecargas o congestiones en distintas líneas de la zona norte, alcanzando un 180% de sobrecarga (280% de carga) en la línea Cóndores – Parinacota, cuando el SING está importando 200 MW desde el SEIN, que corresponde a la capacidad máxima de interconexión definida para el corto plazo. Bajo esta condición de operación, las líneas que presentan problemas de sobrecarga se detallan a continuación: Tabla 44: Porcentaje de carga de Líneas de la Zona Norte Porcentaje de Carga [%] Líneas 2018 2019 2020 2021 Tarapacá - Cóndores 98.51 123.61 127.06 145.95 Cóndores - Parinacota 248.17 270.48 281.13 278.46 86.27 Lagunas - Collahuasi #1 92.59 105.89 85.99 Lagunas - Collahuasi #2 94.27 107.79 87.55 87.83 Tarapacá - Lagunas #1 95.15 111.81 99.63 112.95 Tarapacá - Lagunas #2 95.15 111.81 99.63 112.95 Lagunas - Pozo Almonte 63.67 81.04 123.08 125.37 Si se considera el sistema transmisión actual de la zona norte del SING y el parque generador 100% disponible y despachado, el máximo flujo de potencia admisible desde el SEIN, para evitar sobrecargas en líneas, alcanza los 135 MVA. Los trabajos recomendados para levantar las restricciones de transmisión corresponden a los siguientes: Cambio de Razón de Transformación de TC de la línea 1x220 kV Tarapacá – Cóndores. Cambio TC de la línea 1x220 kV Cóndores – Parinacota. Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. O su alternativa: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. Luego de levantadas las restricciones de transmisión de las líneas al norte de S/E Lagunas, la importación máxima desde el SEIN hacia el SING, considerando el criterio de operación N-1 es la siguiente: Tabla 45: Potencia Máxima a Importar desde el SEIN (*) Potencia Generada [MW] Sistema 2018 2019 2020 2021 SEIN 170 150 140 135 (*)Operación considerando la salida de uno de los tres circuitos Tarapacá – Lagunas. De materializarse las obras definidas en el Informe Abastecimiento de Ciudades publicado por este CDEC en el mes de agosto (ver Sección 4.8), que consistían en el primer circuito de una Nueva línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, primer circuito de Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota y el cambio PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 61 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo de razón de transformación de las líneas Tarapacá – Cóndores y Lagunas – Pozo Almonte, es posible alcanzar niveles de importación desde el SEIN de 220 MW al año 2021. Para la Condición 2, durante el año 2018 con el sistema de transmisión actual, el SEIN podría retirar como máximo 40 MW aproximadamente desde el SING, pues ante potencias mayores se producen congestiones en las líneas Tarapacá – Cóndores y Cóndores – Parinacota, respetando el criterio N-1 en la línea Tarapacá – Lagunas. De la misma forma, durante el año 2019, el SEIN sólo podría retirar 20 MW sin sobrecargar las líneas antes mencionadas. Al igual que en el Escenario Base sin interconexión SING-SEIN, el corredor centro – norte no es suficiente por sí solo para abastecer la demanda de la zona norte, al considerar además los 200 MW adicionales que retiraría el SEIN, dada la interconexión propuesta, con lo cual la demanda equivalente de la zona alcanza los 920 MW y 970 MW durante los años 2020 y 2021, respectivamente. Además de considerar el dispositivo en serie propuesto en el Escenario Base, bajo esta condición de operación, se deben reforzar las líneas al norte de la subestación Lagunas, por lo que se recomienda, en primer lugar, realizar el cambio de las razones de transformación de los TC que limitan el transporte de energía, y por otra parte, la construcción de una nueva línea 2x220 kV Tarapacá – Lagunas, con tendido del primer circuito. Las líneas a modificar son: Cambio de Razón de Transformación de TC de la línea 1x220 kV Tarapacá – Cóndores. Cambio TC de la línea 1x220 kV Cóndores – Parinacota. Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. O su alternativa: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. De esta forma, luego de realizar las modificaciones anteriores, la capacidad máxima que puede exportar el SING hacia el SEIN, respetando criterio N-1 del corredor centro – norte, se muestra en la tabla siguiente: Tabla 46: Potencia Máxima a Exportar hacia el SEIN (*) Potencia Retirada[MW] Sistema 2018 2019 2020 2021 SEIN 40 20 5 2 (*)Operación considerando la salida de uno de los tres circuitos Tarapacá – Lagunas. Si se desea realizar un intercambio de energía con Perú de un nivel mayor que el indicado, es decir, intercambiar mayores niveles de potencia, se deben reforzar las líneas Tarapacá – Lagunas, Tarapacá – Cóndores y Cóndores – Parinacota, construyendo nuevas líneas que aumenten la capacidad de transmisión y pasen de operar en una condición de criterio N a una condición de operación N-1. De materializarse las obras definidas en el Informe Abastecimiento Seguro de Ciudades del SING, mencionado anteriormente, más la compensación serie en la línea Encuentro – Lagunas, el SING podría exportar hacia el SEIN hasta 30 MW al año 2021. Como se ha mencionado, esta condición corresponde a un escenario pesimista desde el punto de vista del intercambio con Perú, pues considera el 100% del parque generador de la zona norte fuera de servicio, es PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 62 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo decir, ante la presencia de generación local (zona norte) es posible alcanzar niveles mayores de exportación hacia el SEIN, llegando incluso a valores del orden de los 130 MW. 4.3.7 4.3.7.1 Nivel de Tensión y Requerimientos de Potencia Reactiva en el SING Zona Sur-Cordillera Considerando las obras de transmisión informadas en construcción y proyectadas por Minera Escondida, los requerimientos de potencia reactiva de esta zona disminuyen considerablemente. Más aún, si se adicionan las obras de transmisión recomendadas en este Informe de Expansión para los distintos escenarios evaluados, no sería necesario recomendar en el corto plazo compensación capacitiva adicional a la informada en construcción por Minera Escondida. Por consiguiente, si se desarrollan la totalidad de las obras en construcción y proyectadas por Minera Escondida (Tabla 10 y Figura 4 de la Sección 4.3.1), y las obras recomendadas en este Informe de expansión troncal, sería suficiente con el proyecto: 4.3.7.2 SVC en S/E Domeyko de 120 MVAr, en construcción, año 2015, por crecimientos de demanda de minera Escondida. Zona Centro del SING Los principales déficit de potencia reactiva identificados en la zona centro del SING para el período 20152021, están asociados a los crecimientos de demanda informados por la División Radomiro Tomic de CODELCO Chile, alcanzando los 120 MVAr para su máximo crecimiento de demanda informado (200 MW adicionales). En base a lo anterior, se recomienda inicialmente la instalación de compensación capacitiva de 120 MVAr en S/E Radomiro Tomic al año 2018, al momento en que comienza la toma de carga de los crecimientos informados. Se debe destacar que lo anterior considera que los crecimientos informados por esta Minera se abastecen directamente desde la actual Línea 220 kV Crucero – Radomiro Tomic, considerando que tendría capacidad disponible. Por consiguiente, los casos que fueron analizados para determinar dichos requerimientos, corresponden a los más críticos que podrían darse para estos consumos, pues se considera que dichos crecimientos de demanda se localizan en la misma ubicación geográfica que las actuales faenas, y que son abastecidos a través de un sistema de transmisión radial de simple circuito. Sin embargo, dichos requerimientos de potencia reactiva están sujetos a la solución de transmisión que tengan considerado los propietarios de las instalaciones, razón por la cual estos requerimientos de potencia reactiva podrían resultar menores. 4.3.7.3 Zona Norte del SING A partir de los análisis de flujos de potencia, se identifica déficit de potencia reactiva en la zona norte del SING. Cabe destacar, que los requerimientos de potencia reactiva se analizan para el horizonte 2015-2021, bajo distintas condiciones de operación. Los nuevos consumos informados se modelan considerando factor de potencia 0,98 inductivo, mientras que los consumos existentes y sus proyecciones consideran el factor de potencia observado en la operación real. De acuerdo con las exigencias impuestas por la NT, el nivel de tensión de las subestaciones debe mantenerse dentro del rango 0,95 a 1,05 [pu], para instalaciones del sistema de transmisión con tensión nominal igual o superior a 200 kV e inferior a 500 kV, en operación normal, mientras que en estado de alerta PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 63 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo la magnitud de la tensión en las barras debe mantenerse entre 0,93 y 1,07 [pu] para instalaciones con tensión nominal dentro del rango mencionado. Para el Escenario Base, la compensación de reactivos se torna relevante a partir del año 2020 debido a la entrada de grandes bloques de demanda en las barras Lagunas y Tarapacá, asociados al crecimiento del consumo de Quebrada Blanca y a los aumentos graduales de consumo por parte de los clientes regulados conectados en las SS/EE Cóndores y Parinacota, situación que se vuelve crítica ante la salida de servicio de la unidad CTTAR. (*) Ante la ocurrencia de esta situación crítica , se identifica un déficit de potencia reactiva en el sector Tarapacá – Cóndores, que se torna explícito debido al bajo nivel de tensión observado en las SS/EE de la zona. Tabla 47: Nivel de Tensión Zona Norte Escenario Base. Tensión en [p.u.] – Base Barras 2019 2020 2021 Arica 110 kV 1,026 1,013 1,008 Collahuasi 220 kV 1,012 0,955 0,912 Cóndores 220 kV 1,000 0,928 0,853 Lagunas 220 kV 1,010 0,956 0,904 Parinacota 220 kV 0,998 0,915 0,815 Pozo Almonte 220 kV 0,984 0,940 0,874 Tarapacá 220 kV 1,008 0,946 0,887 (*) Situación crítica analizada: CTTAR fuera de servicio por mantenimiento y corredor zona norte disponible. Por lo tanto, de acuerdo al análisis realizado, se recomienda la siguiente incorporación de compensación reactiva: Año 2020: Compensación de Reactivos en S/E Cóndores, 40 MVAr. Año 2021: Compensación de Reactivos en S/E Cóndores, 20 MVAr (60 MVAr total en S/E Cóndores). Compensación de Reactivos en S/E Parinacota, 10 MVAr. Compensación de Reactivos en S/E Pozo Almonte, 30 MVAr. Interconexión con el SEIN Al igual que en la Sección 4.3.6, se analizan los niveles de tensión ante una posible interconexión con Perú. Al considerar la situación con ausencia de generación en la zona y un retiro de 200 MW en Parinacota correspondiente al SEIN (Condición 2), se hace aún más crítica la necesidad de potencia reactiva en la zona, en especial en la subestación Parinacota, situación que se ve reflejada en los bajos niveles de tensión. Al realizar el ejercicio considerando los límites de transmisión actual de las líneas de la zona norte y un retiro desde el SEIN que no supere el 100% de capacidad de transmisión de las líneas mencionadas, se obtienen los niveles de tensión que se muestran en la Tabla 48. De igual forma, esta tabla indica los valores máximos que pueden ser retirados por el SEIN sin presentar sobrecargas en las líneas al norte de la subestación Lagunas, por lo que con el sistema de transmisión actual no es suficiente para un intercambio de energía relevante con el sistema interconectado del Perú. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 64 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 48: Nivel de Tensión Zona Norte Escenario Base – Conexión con Perú (SEIN retira). Tensión en [p.u.] – Base SEIN 42 MW Barras SEIN 20 MW 2018 2019 SEIN 5 MW SEIN 2 MW 2020 2021 Arica 110 kV 1,034 1,015 1,011 1,008 Collahuasi 220 kV 1,006 0,986 0,952 0,907 Cóndores 220 kV 0,990 0,972 0,920 0,842 Lagunas 220 kV 1,016 1,000 0,952 0,898 Parinacota 220 kV 0,954 0,942 0,901 0,797 Pozo Almonte 220 kV 0,991 0,974 0,936 0,869 Tarapacá 220 kV 1,010 0,993 0,941 0,880 (*) Situación Crítica analizada: CTTAR fuera de servicio por mantenimiento y corredor zona norte disponible. De la misma forma, ante estos niveles de tensión se recomiendan las siguientes obras: Año 2018 Compensación de Reactivos en S/E Parinacota, 10 MVAr. Año 2020 Compensación de Reactivos en S/E Cóndores, 40 MVAr. Año 2021 Compensación de Reactivos en S/E Cóndores, 20 MVAr (60 MVAr totales en S/E Cóndores). Compensación de Reactivos en S/E Pozo Almonte, 30 MVAr. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 65 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.4 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC CENTRO Las principales líneas del sistema que se ven afectados por la Interconexión SING-SIC en la zona centro, específicamente, llegando la interconexión a la S/E Nueva Crucero Encuentro, son los siguientes: Línea 220 kV Atacama – Miraje. Línea 220 kV Miraje – Encuentro. Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro. Línea 220 kV Crucero – Nueva Crucero Encuentro. Cardones 500->Nueva Crucero 500 1500 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 1000 500 0 -500 -1000 2020 2021 2022 2023 2024 2025 t[años] 2026 2027 2028 2029 2030 Figura 13: Flujos esperados Interconexión SING-SIC (Centro). Los flujos esperados por la interconexión se presentan en la Figura 13. Si bien, en la operación esperada no necesariamente se alcanzarían los montos máximos de intercambio por la interconexión, el análisis considerará el impacto que tiene la interconexión sobre el sistema de transmisión del SING para las condiciones más extremas de intercambio que permitiría la línea de interconexión, esto es, 1500 MW en ambos sentidos. Cabe destacar, que el análisis puramente técnico no permitirá dar una señal adecuada de la incorporación o no de alguna obra de transmisión a consecuencia de la interconexión, quedando dicha obra sujeta a la evaluación económica. Sin embargo, identificar técnicamente las obras permitiría dar la señal de posibles limitaciones que se producirían en el sistema de transmisión del SING al momento de operar interconectado con el SIC. 4.4.1 Futuras líneas 220 kV Central Atacama - Miraje y Miraje – Encuentro En la Figura 14 y Figura 15 se presentan los flujos esperados por estas líneas, donde en general se puede verificar que no habría restricciones bajo una operación esperada del SING en este escenario. Sin embargo, se analizará de todas formas los casos extremos de intercambio entre SIC y SING, esto es, 1500 MW en ambas direcciones. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 66 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nueva Encuentro 220->Encuentro 220 250 200 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 150 100 Flujo(MW) 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 14: Flujos esperados Líneas 220 kV Miraje –Encuentro 1 y 2. Interconexión SIC-SING (Centro) Flujo Atacama-Encuentro 400 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 300 Flujo N-1(MW) 200 100 0 -100 -200 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 15: Flujos esperados Líneas 220 kV Atacama – Miraje 1 y 2. Interconexión SIC-SING (Centro) Tal como se indica en el Anexo 9.1.1.2, el límite de capacidad por criterio de seguridad N-1 a 35°C para la línea Miraje – Encuentro corresponde a 245 MVA, mientras que para la línea Atacama – Miraje es de 290 MVA, estos límites serán considerados al momento de verificar si con los máximos intercambios SIC-SING se superan estas capacidades. Tabla 49: Resultados flujos de potencia línea Atacama - Miraje – Encuentro. Interconexión Centro. Año Flujos SING-SIC Flujo Atacama - Miraje Flujo Miraje - Encuentro 2021 SIC Retira 1500 MW 520 MW 460 MW 2021 SIC Inyecta 1500 MW 240 MW 240 MW En la Tabla 49 se muestran resultados de simulaciones de flujos de potencia, donde se aprecia que para escenarios de Interconexión SING-SIC en la zona centro, los flujos por la línea Atacama – Miraje y Miraje – Encuentro alcanzarían valores elevados, considerando las máximas transferencias posibles debido al diseño PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 67 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo de la interconexión (1500 MW). Para los niveles de flujo presentados, no es suficiente lo propuesto para el Escenario Base. 4.4.2 Futura línea Nueva Crucero Encuentro – Encuentro En la Figura 16 se presentan los flujos esperados por este tramo, donde en general se puede verificar que al momento de materializarse la interconexión, se generarían congestiones en este tramo asociadas al criterio de seguridad N-1. Con el fin de argumentar lo anterior, se analizan los casos extremos de intercambio entre SIC y SIG, esto es, 1500 MW en ambas direcciones. Nueva Crucero Encuentro 220->Encuentro 220 1000 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 800 600 Flujo(MW) 400 200 0 -200 -400 -600 -800 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 16: Flujos esperados Línea Nueva Crucero Encuentro-Encuentro. Interconexión SIC-SING (Centro) Los resultados de las simulaciones de flujo de potencia realizados para las transferencias máximas por la Interconexión SING-SIC se presentan en la Tabla 50, a partir de los cuales se concluye que la reducción de capacidad de 1000 a 500 MVA la línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro no permitiría los máximos intercambios para los cuales se diseñaría la interconexión, en el escenario en que dicha Interconexión tenga como punto de llegada al SING la S/E Nueva Crucero Encuentro. Tabla 50: Resultados simulaciones de flujos de potencia línea Nueva Crucero Encuentro - Encuentro. Flujos SING-SIC Flujos Nueva Crucero Encuentro - Encuentro 2021 SIC Retira 1500 MW 640 MW 2021 SIC Inyecta 1500 MW 800 MW Año 4.4.3 Futuro línea Crucero - Nueva Crucero Encuentro Opción A: Sin reubicación de paños de S/E Crucero En la Figura 17 se presentan los flujos esperados por esta línea, donde en general se puede verificar que al momento de materializarse la interconexión, se generarían congestiones asociadas al cumplimiento del criterio de seguridad N-1. De los resultados de las simulaciones se concluye que la reducción de capacidad de 1000 a 500 MVA de la línea 220 kV Crucero - Nueva Crucero Encuentro no permitiría los máximos intercambios para los cuales se diseñaría la interconexión, en el escenario en que dicha Interconexión tenga como punto de llegada al SING la S/E Nueva Crucero Encuentro, y que no se materialicen las obras propuestas en la Sección 5. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 68 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Crucero 220->Nueva Crucero Encuentro 220 600 400 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 200 0 -200 -400 -600 -800 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 17: Flujos esperados líneas Crucero - Nueva Crucero Encuentro. Interconexión SIC-SING (Centro) Opción B: Con reubicación de paños de S/E Crucero En el caso que se materializan las obras propuestas en la Sección 5, los flujos por esta línea no se verían influenciados considerablemente por la Interconexión, ya que la S/E Crucero en dicha condición sería prácticamente una barra importadora de potencia desde la línea que sale desde Chacaya y desde esta línea. Para verificar lo anterior, se presentan resultados de los análisis de contingencia realizados para las condiciones más críticas. Tabla 51: Resultados simulaciones de flujos de potencia línea Crucero - Nueva Crucero Encuentro. Flujos SING-SIC Flujos Nueva Crucero Encuentro - Encuentro 2021 SIC Retira 1500 MW 200 MW 2021 SIC Inyecta 1500 MW 200 MW Año De los resultados del análisis de flujos de potencia, se puede concluir que en el caso que se materializan las obras de reubicación de paños de S/E Crucero, no sería necesario volver a ampliar esta línea. 4.4.4 Resumen y alternativas de expansión Se identificaron los siguientes problemas en la red de transmisión del SING para los máximos intercambios de potencia para los cuales se proyecta la interconexión con el SIC: 1. SIC retirando 1500 MW: Problemas de capacidad Líneas 220 kV Atacama – Miraje 1 y 2, y Miraje Encuentro 1 y 2, por criterio de seguridad N-1. 2. SIC inyectando o retirando 1500 MW, con obras de reubicación de paños de S/E Crucero: Problemas de capacidad Líneas 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro 1 y 2. 3. SIC inyectando o retirando 1500 MW, sin obras de reubicación de paños de S/E Crucero: Problemas de capacidad Líneas 220 kV Crucero – Nueva Crucero Encuentro 1 y 2 y líneas 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro 1 y 2. En base a los análisis anteriores, técnicamente es necesario modificar y/o agregar proyectos a los propuestos en el Escenario Base, dichos proyectos son los siguientes. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 69 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nuevo: Nueva Línea 2x500 kV Kapatur - Nueva Crucero Encuentro energizada en 220 kV, circuito 1, condicionada a la Interconexión SING-SIC en S/E Nueva Crucero Encuentro, año 2021. Nuevo: Nueva Línea 2x220 kV Miraje - Nueva Crucero Encuentro circuito 1, 700 MVA, condicionada a la Interconexión SING-SIC en S/E Nueva Crucero Encuentro, año 2021. Nuevo: Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro, circuito 1, 500 MVA. Condicionada a la Interconexión SING-SIC en S/E Nueva Crucero Encuentro, año 2021. Soluciona problemas de capacidad de línea Nueva Crucero Encuentro – Encuentro y evita futuros problemas de capacidad de barras en S/E Encuentro. Recomendada Plan Base: Reubicación de paños de S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro propuestas en la Sección 5. Cabe destacar, que estos proyectos serán analizados económicamente para determinar si su construcción es rentable para el escenario de expansión analizado, ya que los escenarios de operación para los cuales son necesarios técnicamente podrían darse bajo condiciones muy particulares. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 70 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.5 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC COSTA Las principales líneas del sistema que se ven afectadas por la Interconexión SIC-SING en la zona costa, específicamente, llegando la interconexión a la S/E Kapatur en la zona de Mejillones, son las siguientes: Línea 220 kV Kapatur - O’Higgins. Línea 220 kV Kapatur – Laberinto. Línea 220 kV Central Atacama – O’Higgins. Corredor Encuentro – El Cobre. Línea 220 kV Crucero – Laberinto. Cardones 500->Enlace 500 1500 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 1000 500 0 -500 -1000 2018 2022 2020 2024 t[años] 2026 2030 2028 Figura 18: Flujos esperados Interconexión SIC-SING (Costa) Los flujos esperados por la interconexión costa en la zona de Mejillones se presentan en la Figura 18, si bien, en la operación esperada no necesariamente se alcanzarían los montos máximos de intercambio por la línea de interconexión, el análisis considera el impacto que tiene la interconexión sobre el sistema de transmisión del SING para las condiciones más extremas de intercambio, esto es, 1500 MW en ambos sentidos. Cabe destacar, que el análisis puramente técnico no entrega una señal adecuada de la incorporación o no de alguna obra de transmisión a consecuencia de la interconexión, quedando dicha obra sujeta a la evaluación económica. Sin embargo, identificar técnicamente las obras permite dar la señal de posibles limitaciones que entregaría el sistema de transmisión del SING al momento de operar interconectado. 4.5.1 Flujos esperados y análisis de contingencia tramos críticos En la Tabla 52 se presentan las capacidades de las líneas críticas analizados. Específicamente se presentan los límites por capacidad térmica y por criterio de seguridad N-1. Estos límites fueron calculados a partir de los análisis de flujos de potencia y consideran la capacidad térmica de los conductores para el cálculo de sus límites por criterio N-1, sin embargo, algunas de las líneas presentarían limitación por capacidad de sus equipos serie, tal como se presenta en la Tabla 53. Tabla 52: Límites de capacidad térmica y por criterio de seguridad N-1, tramos críticos Interconexión Costa. Tramo sistema transmisión Capacidad térmica (MVA) Límite N-1 (MVA) Kapatur – O’Higgins 1400 860 Circuito 1 700 500 Kapatur – Laberinto 1400 1000 Circuito 2 700 500 Central Atacama – O’Higgins 492 307 Circuito 1 246 153 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Por circuito Capacidad térmica (MVA) Límite N-1 (MVA) Circuito 1 700 430 Circuito 2 700 430 Página 71 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tramo sistema transmisión Capacidad térmica (MVA) Límite N-1 (MVA) Encuentro – El Tesoro 327 275 El Tesoro - Esperanza 293 242 Esperanza – El Cobre 540 390 Crucero - Laberinto 632 512 Por circuito Capacidad térmica (MVA) Límite N-1 (MVA) Circuito 2 246 153 Circuito 1 327 275 Circuito 1 293 242 Circuito 1 180 130 Circuito 2 180 130 N. Circuito 180 130 Circuito 1 316 256 Circuito 2 316 256 Tabla 53: Capacidad de líneas que presentan alguna limitación por otros equipos Capacidad en MVA a 25°C Línea Conductor TTCC Protecciones Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 327 182 124 Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 293 182 85 Línea 220 kV Crucero – Laberinto 1 316 114 - Línea 220 kV Crucero – Laberinto 2 316 190 - En Figura 19 y Figura 20 se presentan los flujos esperados por las líneas Kapatur – Laberinto y Kapatur – O’Higgins, donde se puede verificar a simple vista que para las condiciones esperadas de operación se superarán los límites de capacidad N-1, especialmente de las líneas 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2. Estas restricciones operativas se presentan en aquellos escenarios de máxima inyección del SIC hacia el SING. Enlace 220->Laberinto 220 1400 1200 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 1000 800 600 400 200 0 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 19: Flujos esperados línea Kapatur - Laberinto. Interconexión SIC-SING (Costa) PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 72 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Enlace 220->O'higgins 220 I 900 800 700 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 600 500 400 300 200 100 0 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 2026 2028 2030 Enlace 220->O'higgins 220 II 900 800 700 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 600 500 400 300 200 100 0 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 Figura 20: Flujos esperados Líneas 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2. Interconexión SIC-SING (Costa) Por su parte en la Figura 21 se presentan los flujos esperados por la línea 2x220 kV Atacama – O’Higgins, donde se puede verificar a simple vista que para las condiciones esperadas de operación se superarían los límites de capacidad N-1. Estas restricciones operativas se presentarían en aquellos escenarios de máxima inyección del SIC hacia el SING. En cuanto al tramo 220 kV Encuentro – El Tesoro – Esperanza, en la Figura 22 se presentan los flujos esperados por las líneas que lo componen, donde se puede comprobar a simple vista que no se superarían los límites de capacidad por criterio N-1, considerando que se materializa la nueva línea recomendada El Cobre – Esperanza para los crecimientos de Minera Escondida. Cabe destacar además, la necesidad de ampliar los equipos serie que limitan operacionalmente este corredor (Transformadores de corriente), obra también recomendada para los crecimientos informados de Minera Esperanza. Finalmente, para la línea 2x220 kV Crucero - Laberinto, en la Figura 22 se presentan los flujos esperados, donde se puede comprobar a simple vista que no se superarían los límites de capacidad por criterio N-1, considerando limitaciones térmicas de los conductores. Sin embargo, y de acuerdo con los resultados obtenidos, se aprecia la necesidad de ampliar los equipos serie que limitan operacionalmente esta línea (Transformadores de corriente), obra que será recomendada bajo cualquier escenario. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 73 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Cental Atacama 220-> O'Higgins 220 300 200 100 Flujo(MW) 0 -100 -200 -300 -400 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -500 -600 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 21: Flujos esperados línea 220 kV Atacama - O’Higgins. Interconexión SIC-SING (Costa) Encuentro 220->El Tesoro 220 300 Límite TTCC 200 Flujo(MW) 100 0 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -100 -200 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Esperanza 220->El Tesoro 220 250 200 Límite TTCC (N-1) 150 Flujo(MW) 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 2016 2018 2020 2022 t[años] PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 2024 2026 2028 2030 Página 74 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Esperanza 220->El Cobre 220 I 0 Flujo(MW) -50 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -100 -150 -200 -250 2018 2016 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 2026 2028 2030 Esperanza 220->El Cobre 220 II 0 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) -50 -100 -150 -200 -250 2020 2018 2016 2022 t[años] 2024 Figura 22: Flujos esperados línea 220 kV Encuentro – El Tesoro – Esperanza – El Cobre. Interconexión SIC-SING (Costa) Crucero 220->Laberinto 220 I 150 100 50 Flujo(MW) 0 -50 -100 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -150 -200 Límite TTCC (N-1) -250 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 2024 2026 2028 2030 Página 75 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Crucero 220->Laberinto 220 II 150 100 50 Flujo(MW) 0 -50 -100 Límite TTCC (N-1) -150 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -200 -250 -300 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2026 2028 2030 Figura 23: Flujos esperados línea 220 kV Crucero – Laberinto. Interconexión SIC-SING (Costa) Con el fin de complementar los análisis, se realiza un análisis de contingencia en el SING con el fin de verificar el cumplimiento del criterio N-1, para los escenarios de máximo intercambio entre SIC y SIG, esto es, 1500 MW en ambas direcciones. Tabla 54: Resultados flujos de potencia líneas críticas. Interconexión Costa. Año Flujos SING-SIC Kapatur – O’Higgins Kapatur - Laberinto Atacama – O’Higgins 2019 SIC Retira 1500 MW 130 MVA 60 MVA 532 MVA Encuentro– El Tesoro El Tesoro Esperanza Esperanza – El Cobre Crucero – Laberinto 215 MVA 120 MVA 380 MVA 840 MVA 360 MVA 62 MVA 62 MVA 2019 SIC Inyecta 1500 MW (*) 1160 MVA (*) Dichos niveles de inyección son posibles desplazando generación más cara en la zona de Mejillones. 375 MVA 240 MVA 266 MVA En la Tabla 54 se muestran resultados de simulaciones de flujos de potencia, donde se aprecia que para los escenarios de Interconexión SING-SIC en la zona de Mejillones (S/E Kapatur), los flujos por las líneas Kapatur – O’Higgins y Atacama – O’Higgins superarían los límites operacionales por criterio de seguridad N1, considerando las máximas transferencias posibles para la interconexión (1500 MW en ambos sentidos). Por otra parte, se refuerza la necesidad de las ampliaciones requeridas en el Escenario Base asociadas a los crecimientos de demanda de Minera Esperanza, y se manifiesta en mayor medida la necesidad de reemplazar equipos serie de las líneas Crucero – Laberinto 1 y 2, que actualmente son los que limitan la capacidad. En base a lo anterior, para los niveles máximos de intercambio posibles para la interconexión, no serían suficientes las obras recomendadas en el Escenario Base. 4.5.2 Capacidad de Inyección en S/E Kapatur Considerando que las condiciones más críticas para las líneas Kapatur – O’Higgins y Kapatur – Laberinto se manifiestan para las máximas inyecciones del SIC en el escenario de Interconexión Costa, se analiza la máxima capacidad de inyección que permitirían las SS/EE Kapatur y Cochrane, considerando los análisis planteados en la Sección 4.3.2. De acuerdo con los resultados de los análisis de la Sección 4.3.2, existen beneficios en una operación interconectada entre las SS/EE Kapatur y Cochrane, ya que además de permitir acoplar en un solo punto las capacidades disponibles de inyección, se logra aumentar la capacidad de inyección conjunta en 100 MW, respecto a la condición en que ambas subestaciones operan de manera independiente. Sin embargo, interconectar estas subestaciones no sería suficiente para aumentar de manera importante la capacidad de inyección en S/E Kapatur, y así permitir una inyección neta del SIC de 1500 MW hacia el SING. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 76 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Por consiguiente, en la Tabla 55 no sólo se indica la capacidad máxima de inyección entre ambas subestaciones para los casos en que están interconectadas, sino que también cómo evoluciona dicha capacidad con una nueva línea desde S/E Kapatur hacia la zona centro del SING. Tabla 55: Capacidad de Inyección máxima de centrales en subestaciones Kapatur y Cochrane 220 kV, en función de nuevas obras de transmisión recomendadas. Potencia Capacidad Máxima (MW) disponible Por criterio N-1 (MW) N Nueva Instalación agregada Año Evaluación 1 Sin Línea 220 kV Kapatur - Cochrane 2021 2250 700 2 Con Línea 220 kV Kapatur - Cochrane 2021 2350 800 2021 2550 1000 2021 2550 1000 3 4 Con Línea 220 kV Kapatur – Cochrane + Nueva Línea 500 kV Kapatur – Nueva Crucero Encuentro, energizada 220 kV Con Línea 220 kV Kapatur – Cochrane + Nueva Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins Comentario Limitación independiente en cada S/E. S/E Kapatur 1550 MW S/E Cochrane 700 MW Limitación por capacidad del tramo Kapatur – O’Higgins 1 ante contingencia en tramo Kapatur – O’Higgins 2. Limitación por capacidad del tramo Kapatur – O’Higgins 1 ante contingencia en tramo Kapatur – O’Higgins 2. Limitación por problemas de tensión y sobrecarga Atacama – O’Higgins 1 o 2, ante contingencia Kapatur - Cochrane Tabla 56: Resultados flujos de potencia líneas críticas, con soluciones propuestas 3 y 4. Interconexión Costa. Atacama – O’Higgins Encuentro– El Tesoro 220 MVA 350 MVA 172 MVA El Tesoro Esperanza 130 MVA 205 MVA 350 MVA 170 MVA 130 MVA Año Flujos SING-SIC (Proyecto) Kapatur – O’Higgins Kapatur - Laberinto 2019 SIC Retira 1500 MW (3) 200 MVA 2019 SIC Retira 1500 MW (4) 200 MVA Esperanza – El Cobre Crucero – Laberinto 180 MVA 200 MVA 189 MVA 200 MVA En la Tabla 56 se presentan resultados de simulaciones en las que el SIC retira 1500 MW en S/E Kapatur considerando los proyectos 3 y 4 de la Tabla 55. Se puede observar que con cualquiera de las dos alternativas propuestas se solucionan los problemas para el caso en que el SIC retira 1500 MW. Por otra parte, no sería representativo evaluar un escenario de máxima inyección del SIC, ya que en términos prácticos desplazaría generación más cara en la zona de Mejillones, y por lo tanto, la real necesidad de capacidad de inyección en la zona de Mejillones (S/E Kapatur) estaría en función del nivel de generación que desplazaría el flujo proveniente del SIC en el mismo punto de inyección, por lo que esto sólo puede evaluarse en términos económicos, ya que dejar una capacidad disponible neta de 1500 MW a todo evento podría ser muy costoso en términos económicos. La necesidad de proponer más proyectos estaría sujeta al beneficio económico de aumentar la capacidad de inyección neta en S/E Kapatur por sobre los 2550 MW en un escenario de Interconexión SIC-SING llegando a dicho punto del sistema. 4.5.3 Resumen y alternativas de expansión Se identificaron los siguientes problemas en la red de transmisión del SING para los máximos intercambios de potencia para los cuales se proyecta será diseñada la interconexión con el SIC: 1. SIC retirando 1500 MW: a. Problemas de capacidad térmica Líneas 220 kV Atacama – O’Higgins 1, 2, por criterio N-1. b. Limitaciones por TTCC en líneas Crucero – Laberinto y Encuentro – El Tesoro – Esperanza. 2. SIC inyectando 1500 MW: a. Limitación de Inyección en S/E Kapatur por problemas de capacidad en Líneas 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2, por criterio N-1. b. Problemas de capacidad Líneas 220 kV Atacama – O’Higgins 1 y 2, por criterio N-1. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 77 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo c. Limitaciones por TTCC en línea Crucero – Laberinto. En base a los análisis anteriores, técnicamente es necesario modificar y/o agregar proyectos a los propuestos en el Escenario Base, dichos proyectos son los siguientes. I. II. III. IV. Nuevo: Nueva Línea 2x500 kV Kapatur - Nueva Crucero Encuentro energizada en 220 kV, circuito 1, condicionada a la Interconexión SING-SIC en S/E Kapatur, año 2019. Modificado año Plan Base: Nueva Línea 1x220 kV Kapatur – Cochrane, 700 MVA, año 2019, Sección 4.3.2. Base: Cambio TTCC líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2, año 2017. Base: Obras recomendadas para el corredor 220 kV Encuentro – El Cobre, Sección 4.3.5. Cabe destacar, que los proyectos I y II serán analizados económicamente para determinar si su construcción es rentable para el escenario de expansión analizado, ya que los escenarios de operación para los cuales son necesarios técnicamente podrían darse bajo condiciones muy particulares. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 78 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.6 4.6.1 ESCENARIO COLLAHUASI Corredor Centro - Norte Al igual que en el Escenario Base, se realiza el análisis del corredor Centro – Norte suponiendo la entrada de nuevos proyectos de Minera Collahuasi. El análisis de este corredor se realiza en las dos situaciones definidas en la Sección 4.3.6, es decir, situación con generación y situación en ausencia de generación. Ante la entrada del primer bloque de demanda durante el año 2020, considerando 126 MW en S/E Collahuasi y 25 MW en S/E Tarapacá, se observa un aumento en los requerimientos sobre el sistema de transmisión del corredor Centro – Norte, lo que se traduce en la necesidad de aumentar la capacidad de transporte de la línea Encuentro - Collahuasi. Ante la entrada de un segundo bloque de demanda asociado al crecimiento de Minera Collahuasi, dado por 160 MW adicionales en S/E Collahuasi y 30 MW adicionales en S/E Tarapacá, ambos durante el año 2021, el aumento de capacidad de la línea Encuentro – Collahuasi se torna incluso más necesario. En caso de no realizarse los aumentos de capacidad de la línea Encuentro – Collahuasi, el corredor Centro – Norte podría presentar congestiones, y se requeriría el despacho de generación local (en la zona Norte) fuera del orden de mérito o Desconexión Manual de Carga en los consumos de la zona, con las consecuentes alzas en el costo marginal de la energía y el eventual aumento en los cargos por concepto de Servicios Complementarios. En virtud de los resultados obtenidos a partir de las simulaciones de la operación del sistema, en condiciones normales y ante contingencias, considerando el cumplimiento del criterio de seguridad N-1, resulta necesario contar al año 2020 con una nueva línea de transmisión que apoye la transferencia de potencia desde el centro hacia el norte del SING, considerando que la demanda de la zona norte alcanza los 850 MW durante este año y, principalmente, se requiere el aumento de capacidad de la línea Encuentro – Collahuasi al considerar que el año 2021 entra un segundo bloque de demanda de minera Collahuasi, alcanzando un total de 1112 MW de demanda en la Zona Norte. Al año 2020, en caso de repotenciar la línea Encuentro – Collahuasi circuito 1, aumentando de 130 a 170 MVA, la capacidad de transmisión del corredor aún no es suficiente para abastecer la demanda que exige la zona norte durante ese año, ya que si bien la capacidad instalada en transmisión alcanzaría los 1280 MVA, no sería posible el abastecimiento del total de la demanda bajo criterio de seguridad N-1, debido a la distribución de flujos por las líneas existentes a la fecha, por lo tanto se hace necesario explorar nuevas formas de incrementar la capacidad de transporte del corredor, como por ejemplo, la entrada de un tercer circuito Encuentro – Collahuasi u otra. Durante el año 2020, con el repotenciamiento de la línea Encuentro – Collahuasi circuito 1 y la entrada en explotación un tercer circuito Encuentro – Collahuasi, la capacidad N-1 del corredor Centro – Norte aumenta de 550 a 860 MW, sin embargo esta potencia aún no es suficiente para abastecer la totalidad de la demanda informada al año 2021. Para el año 2021, si a lo anterior se le agrega un cuarto circuito Encuentro – Collahuasi, el corredor Centro – Norte aumenta su capacidad N-1 de 860 a 1120 MW, capacidad suficiente para el abastecimiento de energía de la Zona Norte en el largo plazo, incluso ante escenarios de muy baja generación. De esta forma, la evolución de la capacidad de transmisión de potencia desde la zona centro al norte del SING de acuerdo a los proyectos propuestos para cada año y cumpliendo con el criterio de seguridad N-1 y 35° de temperatura, se presenta en la siguiente tabla: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 79 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 57: Demanda Máxima y Capacidad de Transmisión – Zona Norte Año Demanda Máxima Zona Norte [MW] Capacidad de Transmisión Actual [MW] Capacidad de Transmisión Final [MW] 550 2019 480 550 2020(*) 850 690 745 2020(**) 850 690 856 2021 1112 690 1120 (*) Repotenciamiento de línea Encuentro – Collahuasi de 130 MW a 170 MW. (**) Repotenciamiento anterior más tercer circuito Encuentro – Collahuasi. En resumen, las obras que se proponen para este escenario son: Del Escenario Base Año 2017 Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. O su alternativa: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. Año 2020 Equipo Compensador Serie en Línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas. Particulares de Escenario Collahuasi Año 2020 Repotenciamiento de 133 MVA a 170 MVA de línea Encuentro – Collahuasi, circuito 1. Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi primer circuito, 170 MVA a 35°C y 201 km. Año 2021 4.6.1.1 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi segundo circuito, 170 MVA a 35°C y 201 km. Interconexión SING – SEIN. Al igual que lo realizado en el Escenario Base, se considera un escenario de posible conexión con el Sistema Interconectado del Perú (SEIN) desde el año 2018, siendo la subestación Parinacota 220 kV el punto de conexión en el SING. De la misma forma, se realiza el análisis de suficiencia del corredor Centro – Norte en dos situaciones extremas: Condición 1. SING importando desde el SEIN, es decir, considerando al SEIN como una unidad generadora. El escenario crítico bajo esta condición de operación, resulta cuando se considera el parque generador de la zona norte 100% disponible, es decir, con presencia de la unidad CTTAR además PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 80 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo de toda la generación ERNC, ubicada en las SS/EE Parinacota, Cóndores, El Águila, Pozo Almonte y Lagunas. Esta condición de operación es la más desfavorable para la importación de energía desde el SEIN, dado que el SING tiene el parque generador 100% disponible y no requiere de generación adicional, es decir, representa el mínimo valor de transferencia desde el SEIN hacia el SING, sin considerar por supuesto la condición de nulo intercambio. Condición 2. SING exportando hacia el SEIN, es decir, considerando al SEIN como un retiro. El escenario crítico bajo esta condición de operación, resulta cuando se considera todo el parque generador de la zona norte indisponible, es decir, la unidad CTTAR fuera de servicio (mantenimiento típico programado) y sin aporte de generación ERNC (por ejemplo de noche). Esta condición de operación es la más desfavorable para la exportación de energía hacia el SEIN, dado que la zona norte tiene toda su generación indisponible y sus líneas de transmisión deben soportar los flujos necesarios para el abastecimiento de la demanda, con energía proveniente desde la zona centro mediante el corredor centro-norte, es decir, representa el mínimo valor de transferencia desde el SING hacia el SEIN, sin considerar por supuesto la condición de nulo intercambio. Al igual que lo descrito en el Escenario Base, en la Condición 1, el corredor Centro – Norte no se ve afectado por la importación de energía desde el SEIN, es decir, las líneas que pertenecen al corredor no presentan sobrecarga, pero el sistema de transmisión que se encuentra al norte de la subestación Lagunas no es lo suficientemente robusto para transmitir grandes bloques de energía hacia el centro. Por ejemplo, se observan sobrecargas o congestiones en distintas líneas de la zona norte alcanzando un 180% de sobrecarga (280% de carga) en la línea Cóndores – Parinacota cuando el SEIN está exportando 200 MW hacia el SING. Para esta situación las líneas que presentan problemas de sobrecarga se detallan a continuación: Tabla 58: Porcentaje de carga de Líneas de la Zona Norte Porcentaje de Carga [%] Líneas 2018 2019 2020 2021 Tarapacá - Cóndores 98.51 123.61 128.13 137.46 Cóndores - Parinacota 248.17 270.48 281.66 277.93 Lagunas - Collahuasi #1 92.59 105.89 114.75 148.40 Lagunas - Collahuasi #2 94.27 107.79 116.80 151.06 Tarapacá - Lagunas #1 95.15 111.81 93.63 92.40 Tarapacá - Lagunas #2 95.15 111.81 93.63 92.40 Lagunas - Pozo Almonte 63.67 81.04 125.34 124.58 Si se considera el sistema transmisión actual de la zona norte del SING y el parque generador 100% disponible y despachado, el máximo flujo de potencia admisible desde el SEIN, para evitar sobrecargas en líneas, alcanza los 135 MVA. Los trabajos recomendados para levantar las restricciones de transmisión corresponden a las siguientes: Cambio de Razón de Transformación de la línea 1x220 kV Tarapacá – Cóndores. Cambio de Razón de transformación de la línea 1x220 kV Cóndores – Parinacota. Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 81 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. O su alternativa: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. Aumento de capacidad de Línea 2x220 kV Lagunas – Collahuasi, de 109 MVA a 183 MVA a 35°C. Luego de levantadas las restricciones de transmisión de las líneas al norte de Lagunas, la generación máxima que puede importar el SEIN hacia el SING considerando el criterio de operación N-1 es la siguiente: Tabla 59: Potencia Máxima a Importar desde el SEIN (*) Potencia Generada [MW] Sistema 2018 2019 2020 2021 SEIN 170 150 140 140 (*)Operación considerando la salida de uno de los tres circuitos Tarapacá – Lagunas. De materializarse las obras definidas en el Informe Abastecimiento de Ciudades publicado por este CDEC en el mes de agosto (ver Sección 4.8), que consistían en el primer circuito de una Nueva línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, primer circuito de Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota y el cambio de razón de transformación de las líneas Tarapacá – Cóndores y Lagunas – Pozo Almonte, es posible alcanzar niveles de importación desde el SEIN de 220 MW al año 2021. Para la Condición 2, tanto el corredor centro – norte como las líneas que se encuentran al norte de la subestación Lagunas no son suficientes para transmitir la potencia necesaria que exigiría una interconexión de 200 MW con Perú. Al igual que en el Escenario Base, el corredor centro – norte no es suficiente para abastecer la demanda al considerar 200 MW adicionales que retiraría el SEIN y los nuevos posibles proyectos de Minera Collahuasi, alcanzando los 1050 MW y1300 MW de demanda en la zona norte durante los años 2020 y 2021, respectivamente. Si se consideran las obras propuestas en este escenario, incluyendo las obras recomendadas del Escenario Base, se deben reforzar las líneas al norte de la subestación Lagunas, por lo que se propone cambiar las razones de transformación de los transformadores de corriente que limitan el transporte de energía y configurarlas en su capacidad térmica, similar a lo mencionado en el Escenario Base. Las líneas a modificar son: Cambio de Razón de Transformación de la línea 1x220 kV Tarapacá – Cóndores Cambio de Razón de transformación de la línea 1x220 kV Cóndores – Parinacota Nueva Subestación Seccionadora (Nueva Tarapacá) en línea Tarapacá – Lagunas situada a 14 km de Subestación Tarapacá. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, primer circuito, 150 MVA a 35°C y 42 km y desvío de Línea Tarapacá – Cóndores hacia Subestación Nueva Tarapacá, de 10 km de longitud. O su alternativa: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, tendido del primer circuito, de 180 MVA a 35°C y 35 km de longitud. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 82 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo De esta forma, luego de realizar las modificaciones en los transformadores de corriente de las líneas, la capacidad máxima que puede exportar el SING hacia el SEIN, respetando criterio N-1 del corredor centro – norte, se muestra en la tabla siguiente: Tabla 60: Potencia Máxima a exportar hacia el SEIN (*) Potencia Retirada[MW] Sistema 2018 2019 2020 2021 SEIN 40 20 3 2 (*)Operación considerando la salida de uno de los tres circuitos Tarapacá – Lagunas. De materializarse las obras definidas en el Informe Abastecimiento de Ciudades mencionadas anteriormente más la compensación serie en líneas Encuentro – Lagunas, el SING podría exportar durante el año 2021 hasta 30 MW, dependiendo del escenario de operación. Como se ha mencionado, esta condición corresponde a un escenario pesimista desde el punto de vista del intercambio con Perú, pues considera el 100% del parque generador de la zona norte fuera de servicio, es decir, ante la presencia de generación local (zona norte) es posible alcanzar niveles mayores de exportación hacia el SEIN, llegando incluso a valores del orden de los 130 MW. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 83 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.6.2 Nivel de Tensión y Requerimientos de Potencia Reactiva en la Zona Norte Según se indica en la Sección 4.3.7.3 para el Escenario Base, la Zona Norte comienza a requerir inyecciones de potencia reactiva a partir del año 2020, debido a la entrada en servicio de demanda localizada en las cercanías de la S/E Lagunas. Al considerar, adicionalmente a los supuestos del Escenario Base, la entrada en servicio de demanda asociada a expansiones de Minera Collahuasi (Escenario Collahuasi), la necesidad de contar con inyecciones complementarias de potencia reactiva se torna aún más notoria, pues aun considerando la compensación reactiva propuesta en el Escenario Base a partir del año 2020, se hace necesaria una mayor inyección de reactivos debido a la entrada de dos bloques de demanda de Minera Collahuasi, según se detalla en la sección anterior. Esta situación se torna crítica ante la salida de servicio de la unidad CTTAR. En efecto, frente a esta situación crítica, la necesidad de compensación reactiva adicional y complementaria a la definida en Escenario Base surge a partir del año 2020 y se centra en la S/E Collahuasi. En virtud de los resultados de las simulaciones, se propone la siguiente compensación reactiva: Del Escenario Base Año 2020: Compensación de Reactivos en S/E Cóndores, 40 MVAr. Año 2021: Compensación de Reactivos en S/E Cóndores, 20 MVAr (60 MVAr totales). Compensación de Reactivos en S/E Parinacota, 10 MVAr. Compensación de Reactivos en S/E Pozo Almonte, 30 MVAr. Compensación adicional por Escenario Collahuasi Año 2020 Compensación de Reactivos en S/E Collahuasi, 60 MVAr. Año 2021 Compensación de Reactivos en S/E Collahuasi, 60 MVAr (120 MVAr totales). PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 84 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.7 ESCENARIO DE INTERCONEXIÓN SING-SADI Con el fin de analizar el comportamiento y desempeño de la red de transmisión, ante un escenario de intercambio de energía entre el SING y el Sistema Argentino de Interconexión - SADI, se realizan simulaciones para obtener los flujos esperados en el sistema de transmisión del SING asumiendo un escenario de flujo neto de 250 MW desde el SING al SADI en todo momento. A partir de lo anterior, se identifican los tramos del SING más afectados con esta interconexión, para luego verificar el cumplimiento de los criterios de seguridad N-1 en transmisión a través de un análisis de contingencias. Si bien los intercambios de potencia podrían ser variables entre ambos sistemas dependiendo de la operación económica conjunta entre ambos sistemas, en este estudio, se considera que el SADI retira energía en todo momento por el monto máximo que el promotor de este proyecto declara factible inicialmente de 250 MW, considerando además que esta condición sería la más crítica para el SING. Por su parte, para el escenario en que el SADI realiza una inyección neta de 250 MW al SING, el sistema estaría preparado para recibir esas inyecciones, a través de las líneas entre Laberinto, Andes y Nueva Zaldívar, tal como lo han demostrado análisis presentados en anteriores Informes de Expansión desarrollados por el CDEC-SING, y la operación real del SING cuando el SADI inyectaba energía hacia el SING a través de la central SALTA. 4.7.1 Análisis de Suficiencia y Congestiones Las principales líneas del sistema que se verían afectadas por la Interconexión SING-SADI, específicamente, en la condición de intercambio neto de 250 MW desde SING a SADI, son los siguientes: Línea 1x220 kV Mejillones - O’Higgins. Línea 2x220 kV Atacama – O’Higgins. Línea 2x220 kV O’Higgins - Domeyko. Línea 1x220 kV Domeyko - Escondida. En Figura 24 y Figura 25 se presentan los flujos esperados para las Líneas 220 kV Atacama – O’Higgins y Mejillones – O’Higgins. A partir de un análisis de contingencia se identificaron los límites máximos de transmisión por criterio de seguridad N-1 para condiciones típicas de operación. De los resultados obtenidos por las simulaciones, se puede observar que en el corto plazo se podrían superar los límites operacionales de las líneas 220 kV Mejillones – O’Higgins y Futuro Atacama – O’Higgins, bajo este escenario de interconexión SING-SADI. Los casos críticos anteriores, donde se alcanzarían los límites operacionales de estas líneas se presentan bajo las siguientes condiciones: Crítico para Mejillones – O’Higgins: 1. Baja generación en S/E Kapatur. 2. Baja generación en S/E Atacama. Crítico para Atacama – O’Higgins: 1. Baja generación en S/E Kapatur. 2. Generación media en S/E Atacama. Se debe destacar que las condiciones anteriores para las cuales se darían estas limitaciones en el escenario de Interconexión SING-SADI se atenuarían en el año 2018 bajo los supuestos de expansión de generación considerados en este informe de expansión. Lo anterior, debido a la propuesta de centrales de base en S/E Kapatur, que además se adelantarían en este escenario de interconexión con el SADI, y permitirían evitar la condición operacional de baja generación en Kapatur. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 85 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Centrales consideradas al año 2018: 1. Angamos 1 y 2. 2. Kelar. 3. Carbón Mejillones 1. Mejillones 220->O'higgins 220 350 300 N-1 Con CTM3 N-1 Sin CTM3 250 200 Flujo(MW) 150 100 50 0 -50 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -100 -150 -200 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2021 2022 2023 Figura 24: Flujo esperado Línea 220 kV Mejillones - O'Higgins. Interconexión SING-SADI. Cental Atacama 220-> O'Higgins 220 500 400 300 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 Flujo(MW) 200 100 0 -100 -200 -300 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2021 2022 2023 Figura 25: Flujo esperado Futuro Línea 220 kV Central Atacama - O'Higgins. Interconexión SING-SADI. En base a lo anterior, bajo este escenario se debería recomendar inicialmente la ampliación de las líneas 220 kV Mejillones – O’Higgins y Atacama – O’Higgins, condicionadas a la Interconexión SING-SADI y a la conveniencia económica de realizar estas ampliaciones. Cabe destacar que la evaluación económica dependería de las condiciones futuras de operación del SADI, para lo cual se debiese disponer de mayores antecedentes de este sistema y además del tratamiento económico con que se operarían ambos sistemas interconectados. Sin embargo lo anterior, se debe destacar, que como estos problemas identificados están asociados a baja generación en S/E Kapatur, estos podrían evitarse no sólo a través de conexión de generación en este punto, sino también a través de uno de los proyectos de transmisión recomendados en la Sección 4.3.2, el PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 86 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo que correspondería a interconectar las Futuras S/E Kapatur y S/E Cochrane. Por consiguiente, y dado por los niveles de inversión involucrados, se recomendaría adelantar la obra de transmisión recomendada Nueva Línea 220 kV Kapatur – Cochrane. Por otra parte, en Figura 26 y Figura 27 se presentan los flujos por las líneas 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko, y la futura línea 220 kV O’Higgins – Domeyko. A partir de un análisis de contingencia se identificaron los límites máximos de transmisión por criterio de seguridad N-1 para condiciones típicas de operación. De los resultados obtenidos por las simulaciones, se puede observar que en el corto plazo se podrían superarían los límites operacionales de la línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko, bajo este escenario de interconexión SING-SADI. En base a lo anterior, bajo este escenario se debería recomendar inicialmente adelantar la obra de transmisión recomendada Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 (Sección 4.3.1), condicionada a la Interconexión SING-SADI y a la conveniencia económica de adelantar este proyecto. La evaluación económica dependerá de las condiciones futuras de operación del SADI, para lo cual se debiese disponer de mayores antecedentes de este sistema y además del tratamiento económico con que se operarían ambos sistemas interconectados. Se debe destacar que en el horizonte 2019-2023, los flujos esperados por estas líneas aumentarían aún más con los crecimientos de demanda informados por Minera Zaldívar para el año 2019 (100 MW adicionales), y según los análisis de contingencia realizados, no sería suficiente la Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 y se debería realizar el tendido del segundo circuito con la entrada de los proyectos de Minera Zaldívar, o reubicar los bombeos de la Línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko de manera mejor distribuida en las otras líneas del tramo O’Higgins – Domeyko. Finalmente, en la Figura 28 se presentan los flujos por la Línea 220 kV Domeyko – Escondida. A partir de un análisis de contingencia se identificó el límite máximo de transmisión de esta línea por criterio de seguridad N-1 para una condición típica de operación. De los resultados obtenidos por las simulaciones, se puede observar que en el periodo 2016 a 2023, se alcanzarían los límites operacionales al final del horizonte, pero no se superarían, lo que sugiere postergar la recomendación de ampliación de esta línea. O'higgins 220->Palestina 220 280 260 240 Flujo(MW) 220 200 180 160 140 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 120 100 80 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2021 2022 2023 Figura 26: Flujo esperado Futura Línea 220 kV O'Higgins - Palestina. Interconexión SING-SADI. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 87 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo O'higgins 220->Domeyko 220 350 300 Flujo(MW) 250 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 200 150 100 50 0 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2021 2022 2023 Figura 27: Flujo esperado Futura Línea 220 kV O'Higgins - Domeyko. Interconexión SING-SADI. Domeyko 220->Escondida 220 150 100 Flujo(MW) 50 0 -50 sample1 sample2 sample3 Límite N-1 -100 -150 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2021 2022 2023 Figura 28: Flujo esperado Línea 220 kV Domeyko – Escondida. Interconexión SING-SADI. 4.7.2 Alternativas de Expansión De acuerdo a los análisis anteriores, para el escenario de Interconexión SING-SADI que considera un flujo neto de SING a SADI de 250 MW, se recomienda: 1. Adelantar proyecto Nueva Línea 1x220 kV Kapatur – Cochrane, 700 MVA, año 2016. 2. Adelantar proyecto Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1, 365 MVA, año 2016. 3. Opción 1: Reubicación bombeos de Línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko, a Líneas 2x220 kV O’Higgins – Domeyko y Nueva Línea 220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1. Opción 2: Tendido segundo circuito Línea 2x220 kV kV O’Higgins – Domeyko. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 88 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 4.8 ANÁLISIS DE SEGURIDAD DE ABASTECIMIENTO DE CIUDADES DEL SING El objetivo del análisis, es revisar la seguridad y suficiencia de las instalaciones de transmisión que permiten el abastecimiento de las principales ciudades del SING, y proponer alternativas de expansión que permitan mejorar dichas condiciones de abastecimiento. Para efectos del análisis, las soluciones y obras recomendadas no obedecen a calificaciones tarifarias (Troncal, Adicional o Subtransmisión), sino a criterios técnico-económicos de eficiencia y seguridad de abastecimiento, pero que en general redundan en ampliaciones o nuevas obras de subtransmisión, o bien, en nuevas obras de transmisión conectadas al sistema Troncal o a instalaciones adicionales. Este Estudio se enmarca dentro de las iniciativas que está llevando a cabo el CDEC-SING, con motivo de los principales procesos de tarificación de los servicios regulados de transporte de energía a desarrollarse durante el año 2014, entendiendo por ellos, a los procesos de tarificación de la Subtransmisión y del sistema de Transmisión Troncal, y considera como base, los supuestos de oferta y demanda del SING, utilizados en el Informe de Expansión del Sistema de Transmisión del SING, en adelante IET, para un horizonte de planificación de 15 años, emitido durante mayo del presente año. El Sistema de Transmisión Base está compuesto, tanto por las instalaciones existentes, como por todas aquellas nuevas obras y refuerzos de instalaciones existentes, que se encuentran en construcción o incluidas en algún Decreto de Expansión Troncal. A partir de las bases señaladas anteriormente, se modela y analiza el sistema de transmisión del SING, en particular, aquellas instalaciones asociadas al suministro de energía de los centros de consumo de los clientes regulados, es decir, las grandes ciudades del Norte Grande como lo son Arica, Iquique y Antofagasta, además de localidades como Pozo Almonte y sus alrededores. En primer lugar, se realizan estudios eléctricos de flujos de potencia AC, con el objeto de identificar aquellas zonas del SING en las cuales una contingencia en alguna línea de transmisión, puede desencadenar la sobrecarga de otras líneas del sistema o presentar energía no suministrada, es decir, se verifica el comportamiento del sistema bajo criterio de seguridad N-1, definido en la Norma Técnica vigente. Como paso siguiente, para aquellas instalaciones de transmisión que presentan limitaciones, o cuya desconexión afecta la seguridad de servicio, se modelan diversas alternativas de proyectos que permitan dar solución a los problemas detectados. Aquella alternativa que presenta el mayor beneficio económico en el horizonte de evaluación -dentro del universo de alternativas que cumplen con la Norma Técnica-, es considerada como la más adecuada para levantar las restricciones de dicho tramo del sistema de transmisión. Con el objeto de presentar los análisis y propuestas de manera más clara y ordenada, se establecen 2 zonas o subsistemas dentro del SING, definidas de acuerdo a la ubicación geográfica de las ciudades, estas son: Zona Norte. Comprendida por las líneas y subestaciones que permiten el abastecimiento de las ciudades de Arica e Iquique y la localidad de Pozo Almonte y sus alrededores. Zona Sur. Comprendida por las instalaciones que permiten el abastecimiento de la ciudad de Antofagasta y alrededores. Para mejor referencia de las zonas mencionadas se presenta a continuación la Figura 29. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 89 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Chapiquiña Arica El Aguila Parinacota Zona Norte Cerro Colorado Iquique Condores Pozo Almonte Tamarugal LAGUNAS Quebrada Blanca Collahuasi TARAPACA El Abra R. Tomic CRUCERO Norgener Salar Tocopilla Chuquicamata Tamaya ENCUENTRO Zona Sur Calama Angamos Spence Mejillones ATACAMA Andina Hornitos Atacama El Tesoro El Cobre Mejillones Esperanza Laberinto Mantos Blancos Nueva Zaldivar Andes Esmeralda O'higgins Coloso Zaldivar Sulfuros Domeyko Escondida Salta Figura 29: Identificación de Zonas del SING. A continuación, se presentan las principales propuestas de obras de expansión del sistema de transmisión, que permitirían el abastecimiento de las ciudades del SING en el largo plazo. Para la definición de estas obras propuestas, se realizan análisis de seguridad y suficiencia, bajo condiciones de operación normal y ante contingencias. Las obras propuestas son las siguientes: Tabla 61: Obras Recomendadas para Abastecimiento Seguro de Ciudades del SING. N Capacidad Largo MVA km Obras de transmisión recomendadas Fecha Estimada VI Ref VAT Zona Miles de USD 1 Nueva línea 2x220 kV Cóndores-Pozo Almonte, circuito 1 180 35 2019 13.780 1.684 3 Nueva línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota, circuito 1 180 224 2019 47.519 5.809 Norte Cambios de TT/CC en líneas de 110 kV Capricornio – Antofagasta y No Aplica 2016 2.000 274 Antofagasta-Alto Norte Nueva línea 1x110 kV Antofagasta – Esmeralda y cierre Línea 110 kV 5 150 5 2017 3.000 367 Mejillones-Antofagasta (Paño Antofagasta) Sur Nuevo Transformador 220/110 kV S/E La Negra y Seccionamiento Línea 6 150 No Aplica 2017 11.000 1.512 220 kV O'Higgins – Coloso Nuevo Transformador 220/110 kV S/E Capricornio y Seccionamiento línea 7 150 No Aplica 2017 11.000 1.512 1x220 kV Chacaya – Mantos Blancos (*) (*) Tiene como alternativa la conexión mediante Tap Off en cualquiera de los circuitos de la línea 2x220 kV Chacaya – El Cobre, con un VI referencial de 6,5 millones de USD. Alternativa con menor VI, pero a su vez con un estándar menor en términos de seguridad y maniobrabilidad. 4 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 90 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo CD Arica 66 kV G G Arica66 kV Parinacota 220 kV Chapiquiña 66 kV Arica110 kV Obras Propuestas Plan de Obras Propuesto Zona Norte Quiani 66 kV Pozo Almonte 110 kV Iquique 66 kV Pozo Almonte 220 kV Cóndores 220 kV Collahuasi 220 kV G Lagunas 220 kV Tarapacá 220 kV Quebrada Blanca 220 kV Crucero 1 Chacaya Proyecto de generación KELAR Proyectos Transmisión adicional clientes libres Esperanza - El Tesoro - Encuentro Proyectos de consumo clientes libres Capricornio Kelar Línea 110 kV Obras E-CL Interruptor abierto Laberinto 1 Encuentro Línea 220 kV Crucero El Cobre Angamos Interruptor cerrado Oeste Atacama Mantos Blancos Plan de Obras Propuesto Zona Sur Andes Mejillones Nueva Zaldívar Lince Sulfuros O’Higgins Pampa Esmeralda Tap Salar del Carmen Desalant Domeyko El Negro Centro-SurLa Portada Uribe Zaldívar Palestina Antofagasta La Negra 110 Escondida SVC OGP1Escondida Alto Norte La Negra 220 Coloso Desaladora Coloso - Escondida Figura 30: Obras Recomendadas para Abastecimiento Seguro de Ciudades del SING. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 91 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 5. ANÁLISIS DE SUFICIENCIA Y SEGURIDAD DE SUBESTACIÓN CRUCERO Actualmente, la subestación Crucero cuenta con un total de 18 paños, distribuidos en un esquema de barra doblada, es decir, dos secciones de barra que se denominan Barra N°1 y Barra N°2, con la opción de que uno de los paños pueda ser transferido a otra sección de barra, mediante el uso de la Barra de Transferencia. Esta concentración de paños en la subestación, así como su configuración de barras, representan una complejidad mayor en la programación de la operación del SING, ya que, por ejemplo, a nivel de generación se inyecta en dicha subestación una potencia media que equivale a un 36% de la generación bruta del SING, aproximadamente. Por otro lado, la inexistencia de una configuración de doble barra en la subestación Crucero (u otra equivalente en términos de su flexibilidad), dificulta la realización de mantenimientos que requieran la desconexión de una sección barra. Lo anterior, dado las consecuencias que tiene sobre la seguridad del SING, y la problemática que conlleva la desconexión de una gran cantidad de consumos, necesaria para retirar de servicio dicha sección de barra. Asimismo, exige que varios de los mantenimientos a las estructuras o ferretería de la subestación Crucero, se deban realizar con las instalaciones energizadas, lo que se traduce en un alto nivel de riesgo para todo el SING, además del riesgo para el personal que lleve a cabo dicho trabajo de mantención. Considerando la topología actual de la subestación Crucero, la ocurrencia de una contingencia que afecte a una o ambas secciones de barra de la subestación, podría derivar en Apagón Parcial o Total del SING, debido a la relevancia que la desconexión de las líneas conectadas a dichas barras, tienen sobre el sistema. Si bien este tipo de eventos no es recurrente, se tienen registros de su ocurrencia: 03 – Julio – 2002: Pérdida de Barra N°1 por operación de protección de sobretensión (IF-638). 24 – Julio – 2003: Pérdida de Barra N°2 por operación de protección 50BF (IF-885). 11 – Septiembre – 2005: Pérdida de Barras N°1 y N°2 por operación en tiempo de respaldo ante falla no despejada en tiempo (IF-1378). 19 – Junio – 2011: Pérdida de Barras N°1 y N°2 por operación en tiempo de respaldo ante falla no despejada en tiempo (IF-2788), repitiéndose este evento en el proceso de recuperación de servicio. 02 – Julio – 2014: Pérdida de Barra N°1 y posterior Pérdida de Barra N°2 por no operación de la protección diferencial de barras 87B (IF-3611). Considerando la estadística anteriormente expuesta, se puede ver que en los últimos 12 años, se han presentado 5 eventos, lo que arroja una interrupción de las barras en la subestación Crucero cada 2,4 años en promedio 8. Las subestaciones Crucero y Encuentro se han convertido en puntos neurálgicos para el SING. De hecho, en la actualidad, una proporción muy importante de las transferencias de potencia del sistema pasan por estas subestaciones. Crucero-Encuentro interactúa hacia la Zona Norte con SS/EE Lagunas y Collahuasi. En la Zona Centro se relaciona con generación térmica proveniente de Tocopilla, Mejillones, Atacama y con consumos desde Codelco Norte (Chuquicamata, Radomiro Tomic y Ministro Hales), SQM, El Abra, El Tesoro, Spence y Sierra Gorda. A raíz del crecimiento proyectado del sistema de transmisión en la zona de las subestaciones Crucero y Encuentro, debido a los proyectos futuros y la restringida capacidad de crecimiento de estas subestaciones, 8 Unas secciones más adelante se analiza el costo que esto ha significado al sistema, en términos de Energía No Suministrada. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 92 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo es que la Dirección de Peajes del CDEC-SING recomendó, en su Informe de Expansión del Sistema de Transmisión de Octubre de 2012, la construcción una nueva subestación, a la cual se conecten nuevos consumos y generación (actual S/E Miraje, seccionando línea 2x220 kV Atacama – Encuentro). Adicionalmente, en el Plan de Expansión del Sistema de Transmisión Troncal del SING, emitido mediante Decreto Supremo 201 de 2014, la Comisión Nacional de Energía señala la necesidad de construir una nueva subestación que seccione la actual línea 2x220 kV Crucero – Encuentro, la cual vendrá a ofrecer un nuevo punto de conexión para nuevos proyectos de generación y consumo en el SING, evitando que se siga incrementando el tamaño de las SS/EE Crucero y Encuentro (a esta nueva S/E se le denomina genéricamente Crucero-Encuentro). Todo lo anteriormente expuesto, evidencia el trabajo realizado con el objeto de ofrecer nuevos puntos de conexión para los nuevos proyectos, tanto de generación como de consumo, en nuevas subestaciones del SING, que presenten un elevado estándar constructivo y de diseño. El siguiente paso en este esfuerzo por mejorar el estándar de las subestaciones de la Zona Centro del SING, corresponde al análisis de las SS/EE Crucero y Encuentro, en sus condiciones actuales de operación y topología. Para ello, se realiza un análisis particular de la capacidad de barras, cantidad de paños y nivel de enmallamiento de la S/E Crucero con el sistema, considerando que dicha subestación juega un rol fundamental en la seguridad de suministro del SING. El objetivo de este análisis es determinar la condición operacional de la S/E Crucero, y realizar propuestas de obras tendientes a superar los problemas que se detectan, mediante la reubicación de algunos de sus paños de línea, con el fin de aislar las fallas que se produzcan en S/E Crucero de la seguridad de suministro del resto del SING. Cabe destacar, que los análisis efectuados consideran los siguientes criterios: 5.1 No superar la capacidad de barras de dicha subestación para cualquier combinación posible de disposición de paños, falla de líneas y flujos esperados de largo plazo. Mantener los flujos por la línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro dentro de márgenes acotados con el fin de independizar la operación de dicha subestación del resto del sistema. Que la desconexión de las barras de la S/E Crucero no genere desconexiones descontroladas de carga o generación y no se propague al resto del sistema. ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS DE S/E CRUCERO El análisis de capacidad de barras que se realiza para S/E Crucero consiste en determinar los flujos máximos por cada tramo de barra, para las distintas combinaciones de conexión, falla y flujos por las líneas que se conectan a dicha subestación, considerando para el análisis, condiciones de corto y largo plazo, según se indica en párrafos siguientes. En términos generales, para determinar los flujos máximos esperados por los tramos de barra, se lleva a cabo una combinación de las siguientes condiciones: Flujos esperados de largo plazo de las líneas que se conectan a la subestación, para todo el horizonte de planificación (2015-2029). Todas las posibilidades de conexión de cada paño a las secciones de barras de la subestación. Todas las posibilidades de conexión de las líneas a los paños de transferencia, y las posibilidades de conexión del paño de transferencia a las distintas barras de la subestación. Contingencias simples en cada una de las líneas que se conectan a la S/E (una por vez, considerando criterio N-1). PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 93 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Luego, la metodología de análisis considera que para cada escenario de flujo esperado, se realizan todas las combinaciones de ubicación de paños posibles, y para cada una de estas combinaciones, se realizan contingencias simples en cada una de las líneas que se conectan a S/E Crucero (una por vez), asumiendo un criterio de operación N-1. Para realizar los análisis se consideran los siguientes datos de entrada: Ubicación física real de los paños en la subestación Crucero (Figura 31). Capacidad de las barras de la subestación y de las líneas que se conectan en ella (Tabla 62). Factores de distribución de flujos por las líneas, calculados utilizando software de flujos de potencia (DigSilent) para todas las contingencias simples consideradas, para despachos típicos del SING (Factores no lineales). Flujos esperados de largo plazo por las líneas conectadas a la subestación Crucero (periodo 20152029), obtenidos mediante software Plexos de planificación de la operación, considerando el Escenario Base de este Informe de Expansión de Sistema de Transmisión del SING. Figura 31: Diagrama unilineal simplificado S/E Crucero. Disposición física real de paños. Tabla 62: Capacidad de barras y líneas conectadas a S/E Crucero. Capacidades Informadas Instalaciones TTCC [MVA] Conductor [MVA] Trampa de onda [MVA] Actual [MVA] Futura [MVA] Barra Sección 1 - 434 - 434 - Barra Sección 2 - 434 - 434 - Línea 220 kV Tocopilla-Crucero 1 365 419 609 365 - Línea 220 kV Tocopilla-Crucero 2 365 419 609 365 - Línea 220 kV Crucero-Encuentro 1 9 365 384 - 365 1000 Línea 220 kV Crucero-Encuentro 2 365 384 - 365 1000 Línea 220 kV Crucero-Laberinto 1 137 316 - 137 - Línea 220 kV Crucero-Laberinto 2 228 316 - 228 - Línea 220 kV Crucero-Chuquicamata 274 442 609 274 - Línea 220 kV Crucero-El Abra 183 457 - 183 - Línea 220 kV Crucero-Lagunas 1 183 182 190 182 - Línea 220 kV Crucero-Lagunas 2 183 182 - 182 - Línea 220 kV Crucero-Radomiro Tomic 183 457 - 183 - Línea 220 kV Crucero-Salar 365 442 - 365 - Línea 220 kV Norgener-Crucero 1 304 426 - 304 - 9 Está en proceso de construcción una obra que aumenta la capacidad de la línea desde los actuales 365 [MVA] a 1000 [MVA] por circuito, cuya entrada en servicio se espera durante el año 2016. Posteriormente, el año 2018, esta capacidad es disminuida a 500 [MVA] por circuito, con la entrada en servicio de la Nueva Subestación seccionadora Nueva Crucero-Encuentro. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 94 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Capacidades Informadas Instalaciones TTCC [MVA] Conductor [MVA] Trampa de onda [MVA] Actual [MVA] Futura [MVA] Línea 220 kV Norgener-Crucero 2 304 426 - 304 - Línea 220 kV Chacaya-Crucero 365 293 190 190 - Se realiza un análisis preliminar de capacidad de barras, que considera como horizonte de evaluación el período 2015-2018, bajo el supuesto que en años posteriores ya se podría contar con una solución estructural a los problemas que se detecten, debido a la entrada en servicio de la nueva S/E. Un resumen de los resultados más importantes se presenta en la Tabla 63. Tabla 63: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E Crucero, caso base, periodo 2015-2018. Casos Críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Tramo de Barra 2015 560 T27 2015 480 T13 2016 664 T13 2016 608 T26 2017 572 T13 2017 530 T26 2018 610 2018 590 Configuración Tocopilla II transferido a barra 2 Falla Escenario (*) Comentario Norgener I E1-2015 Sobre generación en barra 2 Todas las posibles Encuentro I E2-2015 Todas las posibles Encuentro I E1-2016 Tocopilla II transferido a barra 2 Tocopilla II transferido a barra 2 Flujo Crucero-Encuentro 340 MW y Lagunas retirando CTTAR F/S Flujo Crucero-Encuentro 470 MW y Lagunas retirando CTTAR F/S Norgener I E2-2016 Sobre generación en barra 2 Norgener I E1-2017 Sobre generación en barra 2 Todas las posibles Encuentro I E2-2017 T13 Todas las posibles Encuentro I E1-2018 T26 Tocopilla II transferido a barra 2 Norgener I E2-2018 Flujo Crucero-Encuentro 370 MW y Lagunas retirando CTTAR F/S Flujo Crucero-Encuentro 470 MW y Lagunas retirando CTTAR F/S Sobre generación en barra 2 (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en Sección 9.4. De los resultados obtenidos, se concluye que la capacidad de la barra de S/E Crucero presenta sobrecargas de al menos un 30% para el año 2015, y de al menos un 50% para el año 2016, bajo determinadas condiciones de operación. Si bien en condiciones normales de operación y topología, la barra no presenta sobrecargas, basta una contingencia simple en el circuito 1 de la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro para superar la capacidad de la barra, en alguno de sus tramos. Algunas conclusiones relevantes del análisis de capacidad de barras son las siguientes: Año 2015 La principal sobrecarga en la barra, se presenta para una condición de operación en que se transfiere el circuito 2 de la línea 2x220 kV Tocopilla – Crucero a la barra 2, y se produce una falla en el circuito 1 de la línea 2x220 kV Norgener – Crucero. Esta condición de operación, si bien produce una sobrecarga importante en la barra, puede evitarse incorporando una restricción operacional que prohíba la transferencia del circuito 2 de la línea 2x220 kV Tocopilla – Crucero, a la barra 2 de la S/E Crucero. El segundo caso crítico para el año 2015, se genera ante una condición típica de operación: transferencias cercanas a los 350 MW por la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro, y flujos desde S/E Crucero hacia S/E Lagunas, con unidad CTTAR fuera de servicio. Bajo este escenario de operación, PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 95 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo basta una contingencia simple en la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro, circuito 1, para que se genere una sobrecarga en la barra 1 de la S/E Crucero. Actualmente, la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro está siendo operada al límite de su capacidad N-1 (365 MW), por ende, en aquellos escenarios en que las transferencias por las líneas Crucero – Lagunas 1 y 2 van hacia S/E Lagunas, no se estaría cumpliendo con el criterio de seguridad N-1, lo que hace necesario limitar las transferencias por la línea Crucero – Encuentro por debajo de los 300 MW, dependiendo de las transferencias desde S/E Crucero hacia S/E Lagunas. Año 2016 Este año se presentan los escenarios más críticos para las barras de S/E Crucero, específicamente porque este año se elevaría la capacidad de transmisión de la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro a 1000 MVA (fecha estimada, marzo de 2016), con lo cual se podrían alcanzar transferencias elevadas por esta línea, dadas por la operación económica del parque generador. Si bien el año 2016 existe un aumento en la capacidad de la línea, la capacidad de la barra de S/E Crucero impondría una restricción a los flujos de potencia por ella, ya que una contingencia simple en el circuito 1 desencadenaría una sobrecarga en la barra 1 de la S/E Crucero, para casi todos los escenarios de operación analizados, considerando flujos por la línea Crucero – Encuentro por sobre los 400 MW. Si bien, la entrada de las centrales Cochrane 1 y 2, en Mayo y Octubre de 2016 respectivamente, disminuyen las transferencias por la línea Crucero – Encuentro, seguirían existiendo los casos críticos presentados para el año 2015. En efecto, el año 2016 siguen siendo críticos los escenarios en que se transfiere el circuito 2 de la línea 2x220 kV Tocopilla – Crucero a la barra 2 de S/E Crucero, sin embargo, esta condición crítica podría mitigarse con la restricción operacional antes indicada. Años 2017 y 2018 El análisis de estos años entrega básicamente las mismas condiciones críticas que para los años anteriores (varían un tanto los montos, pero los problemas son los mismos). En el caso crítico de la falla en la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro circuito 1, los niveles de sobrecarga de la barra 1 son mayores para el año 2018, con respecto al 2017. Si bien, las inyecciones de las centrales Cochrane 1 y 2 ayudan a disminuir los flujos por la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro, los crecimientos de demanda de la zona norte afectan directamente en el nivel de sobrecarga de la barra, ya que la condición más crítica se genera ante una combinación máxima de flujos entre las líneas Crucero – Encuentro y Crucero – Lagunas (esta última permite el abastecimiento de la zona norte desde S/E Crucero). Los resultados obtenidos sugieren, inicialmente, la necesidad de aumentar la capacidad de las barras de S/E Crucero. Sin embargo, dado el alto impacto que tiene esta subestación en la operación del SING -debido al nivel de potencia que se gestiona en ella-, no se recomienda realizar trabajos de ampliación en esta subestación, considerando el riesgo que dichos trabajos conllevan sobre la operación segura del SING. Por lo anteriormente expuesto, considerando además la estadística de fallas presentada en la Sección 5, se recomienda disminuir la cantidad de paños por sección de barra de la S/E Crucero, reubicando paños de línea en alguna S/E aledaña del sistema. Para ello se propone que dichos paños de línea sean transferidos a la nueva S/E Crucero-Encuentro, actualmente en proceso de licitación. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 96 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 5.2 CRITERIO PARA SOLUCIONAR PROBLEMAS DE CAPACIDAD DE BARRA S/E CRUCERO De acuerdo con lo presentado en la Sección 5.1, se recomienda la reubicación de paños de S/E Crucero, para lo cual se plantean los siguientes objetivos: 1. Evitar sobrecargas en las barras de S/E Crucero para cualquier combinación de flujos por las líneas, disposición de paños y contingencia en líneas que se conectan con la S/E Crucero, con el fin de evitar ampliaciones de la barra de S/E Crucero. 2. Evitar que la desconexión de las barras de S/E Crucero desencadenen pérdidas descontroladas de carga del sistema, para lo cual se propone desacoplar lo más posible la S/E Crucero del resto del sistema, y con ello limitar los efectos de dicha desconexión de barras. Para cumplir con el objetivo 1, lo primero que se debe examinar son las variables que tienen mayor influencia en las sobrecargas de barra detectadas en los análisis. Dentro de estas variables, la más importante es el flujo por la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro, ya que si éstos superan los 350 MW, se pone en riesgo la seguridad de la barra. En base a lo anterior, como primer criterio de análisis, se busca reubicar los paños que logren en mayor medida acotar las transferencias por dicha línea. 5.2.1 Flujos esperados en línea 2x220 kV Crucero – Encuentro De acuerdo a lo indicado anteriormente, se analizan las mejores alternativas de reubicación de paños de S/E Crucero que permitan disminuir los flujos por la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro. En la Figura 32 se presentan los flujos esperados por esta línea, considerando los supuestos del Escenario Base de este Informe de Expansión. Para efectos de este análisis no se consideran los límites de transmisión de las líneas. Flujos Crucero-Encuentro 800 600 Flujo N-1(MW) 400 200 0 sample1 sample2 -200 sample3 -400 -600 2016 2018 2020 2022 t[años] 2024 2028 2026 Figura 32: Flujos esperados línea 2x220 kV Crucero – Encuentro. Caso Base. 10 Según lo presentado en la Figura 32, en la medida que son liberadas las restricciones de la línea Crucero 11 Encuentro , los flujos por ésta alcanzan los 500 [MVA], e incluso los 600 [MVA] en algunos escenarios de 10 Flujos equivalente a los que se presentarían en la línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro, sin paños adicionales conectados en esta última. Aumentada la capacidad de la línea a 1000 MVA el año 2016, con la ampliación que se encuentra en proceso de construcción, y luego disminuida a 500 MVA el año 2018, con la obra de transmisión decidida Nueva Subestación seccionadora Nueva Crucero Encuentro. 11 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 97 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo operación particulares, con lo que se pondría en riesgo la operación del SING, ante una eventual sobrecarga de las barras de S/E Crucero por las razones expuestas en la Sección 5.1. Con el fin de analizar cómo impacta la reubicación de paños de S/E Crucero, se verifica cómo varían los flujos por la línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro al reubicar paños de S/E Crucero en la futura S/E Nueva Crucero-Encuentro. En base a lo anterior, en las Figura 33 y Figura 34 se presentan los flujos esperados por esta línea, para determinadas combinaciones de reubicación de paños. A partir de los flujos de potencia esperados por la línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro, se observa que la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2 presenta los mejores beneficios en términos de disminución de los flujos por esta línea, ya que permite reducir el exceso de generación que actualmente tiene la S/E Crucero. Se observa sin embargo, que la sola reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, no permite disminuir considerablemente el acoplamiento o enmallamiento de la S/E Crucero con el resto del SING. A continuación se presentan los flujos de potencia esperados para la línea 2x220 kV Crucero – Encuentro, para distintas alternativas de reubicación de paños y sus combinaciones. Para evitar el enmallamiento de la S/E Crucero con el resto del sistema, se propone analizar la reubicación de los paños de líneas 2x220 kV Crucero – Lagunas y 2x220 kV Crucero - Laberinto. Sin reubicar paños de S/E Crucero Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 Reubicación paños Tocopilla 1 y 2. Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 2025 2026 2027 2028 2029 Página 98 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Reubicación paños Laberinto 1 y 2. Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 Reubicación paños Lagunas 1 y 2 Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 Figura 33: Flujos esperados línea Crucero - Encuentro. Período 2018-2029. Parte 1 Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Lagunas 1 y 2 Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 2028 2029 Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2 Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 2025 2026 2027 Página 99 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2 Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2, Chuquicamata. Flujos Crucero 220->Encuentro 220 700 500 Flujo (MW) 300 100 -100 -300 -500 -700 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 t (Años) 2025 2026 2027 2028 2029 Figura 34: Flujos esperados línea Crucero - Encuentro. Período 2018-2029. Parte 2 Entre los años 2022 y 2023, los flujos de potencia esperados por la línea Crucero – Encuentro, muestran la entrada en servicio del nuevo proyecto de consumo informado por Minera El Abra, que considera un crecimiento cercano a los 400 MW conectados en S/E El Abra 220 kV. Por lo anterior, los análisis específicos efectuados para la reubicación de paños de S/E Crucero, consideran un horizonte de 5 años a contar de la fecha en que se propone dicha reubicación (periodo 2018-2022), es decir, hasta antes del año 2023. Debido a la magnitud del nuevo proyecto de Minera El Abra, se propone realizar el análisis una vez que se cuente con mayor información del mismo, y cuando haya certeza sobre los proyectos de transmisión que acompañen a los respectivos crecimientos de demanda. 5.3 EVALUACIÓN TÉCNICA DE ALTERNATIVAS DE REUBICACIÓN DE PAÑOS La evaluación de cada una de las alternativas de reubicación de paños de S/E Crucero, será efectuada en base a los siguientes criterios: 1. Evaluando los flujos máximos alcanzados en las barras de S/E Crucero, es decir, realizando un análisis de capacidad de barras de dicha subestación, y verificando que no se superen los límites de capacidad máxima. 2. Verificando el nivel de acoplamiento que presentaría la S/E Crucero para cada una de las alternativas factibles obtenidas desde el punto 1. 3. Analizando el impacto que generaría la desconexión forzada de las barras de S/E Crucero sobre el sistema, con el fin de verificar que con esta contingencia no se generen desconexiones descontroladas de carga que se propaguen al esto del sistema, para la alternativa óptima resultante de los puntos 1 y 2. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 100 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo De acuerdo con los flujos de potencia esperados para la línea Crucero – Encuentro, presentados en la Sección 5.2.1, sólo serán evaluadas aquellas alternativas que permiten disminuir los flujos por esta línea. Además, se tendrán en consideración aquellas alternativas que permiten desacoplar o disminuir el enmallamiento de la S/E Crucero con el resto del sistema. En base a lo anterior, las alternativas que serán evaluadas son las siguientes: I. II. III. IV. V. Alternativa 1: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2. Alternativa 2: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Lagunas 1 y 2. Alternativa 3: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2. Alternativa 4: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2 y Lagunas 1 y 2. Alternativa 5: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2 y Chuquicamata. 5.3.1 Alternativa 1: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2 En la Tabla 64 se presenta un resumen de los resultados del análisis de capacidad de barras, considerando que los paños Tocopilla 1 y 2 son reubicados en la futura subestación Nueva Crucero-Encuentro. Si bien la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2 permite disminuir los flujos por la línea Crucero – Nueva Crucero-Encuentro, lo anterior no es suficiente para evitar posibles sobrecargas de la barra 1 de S/E Crucero. De los resultados, se puede verificar que en aquellos escenarios en que los paños Nueva CruceroEncuentro 1 y 2 inyectan en conjunto con los paños Lagunas 1 y 2, con montos cercanos a los 300 MW y 50 MW respectivamente, no sería posible transferir el paño El Abra por criterio de seguridad N-1. Por consiguiente, con esta alternativa no se estaría cumpliendo con los estándares de seguridad y calidad de servicio de la NT (Artículo 3-24). Por otra parte, esta alternativa no permite desacoplar o disminuir el enmallamiento de la S/E Crucero con el resto del sistema, por lo que no será considerada dentro de las alternativas factibles, y por ende no se realizarán mayores análisis al respecto. Tabla 64: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E Crucero, Alternativa 1, periodo 2018-2020. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Tramo 2018 515 T14 2018 470 2019 507 Configuración El Abra transferido a barra 1 o 2 Falla Nueva Crucero Encuentro 1 Escenario (*) T14 El Abra transferido a barra 1 o 2 Nueva Crucero Encuentro 1 E2-A1-2018 Flujo Nueva Crucero Encuentro – Crucero = 400 MW, Lagunas Inyectando T14 El Abra transferido a barra 1 o 2 Nueva Crucero Encuentro 1 E3-A1-2019 Flujo Nueva Crucero Encuentro – Crucero = 400 MW, Lagunas Inyectando E1-A1-2018 Comentario Flujo Nueva Crucero Encuentro – Crucero = 400 MW, Lagunas Inyectando (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en Sección 9.4. 5.3.2 Alternativa 2: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Lagunas 1 y 2 En la Tabla 65 se presenta un resumen de los resultados del análisis de capacidad de barras, considerando la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2 y Lagunas 1 y 2 en la futura subestación Nueva CruceroEncuentro. Si bien la reubicación de estos paños permite disminuir los flujos por la línea Crucero – Nueva CruceroEncuentro, lo anterior no es suficiente para evitar posibles sobrecargas de la barra 1 de S/E Crucero. De los resultados, se puede verificar que en aquellos escenarios en que los paños Nueva Crucero-Encuentro 1 y 2 inyectan montos superiores a los 400 MW, no sería posible transferir el paño El Abra por criterio de PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 101 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo seguridad N-1. Por consiguiente, con esta alternativa no se estaría cumpliendo con los estándares de seguridad y calidad de servicio de la NT (Artículo 3-24). Si bien, esta alternativa evaluada permite en alguna medida desacoplar o disminuir el acoplamiento de la S/E Crucero con el resto del sistema, no es considerada como alternativa factible, ya que del análisis de capacidad de barras realizado se identifica que con esta alternativa se debe limitar operacionalmente la transferencia del paño El Abra, y por ende no se realizarán mayores análisis al respecto. Tabla 65: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E Crucero, Alternativa 2, periodo 2018-2020. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Tramo Configuración Falla Escenario (*) Comentario 2018 565 T14 El Abra transferido a barra 1 o 2 Nueva Crucero Encuentro 1 E1-A2-2018 Flujo Nueva Crucero Encuentro – Crucero = 490 MW. 2019 520 T14 El Abra transferido a barra 1 o 2 Nueva Crucero Encuentro 1 E2-A2-2019 Flujo Nueva Crucero Encuentro – Crucero = 450 MW. 2020 547 T14 El Abra transferido a barra 1 o 2 Nueva Crucero Encuentro 1 E3-A2-2020 Flujo Nueva Crucero Encuentro – Crucero = 410 MW. (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en Sección 9.4. 5.3.3 Alternativa 3: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2 En la Tabla 66 se presenta un resumen de los resultados del análisis de capacidad de barras, considerando la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2 y Laberinto 1 y 2 en la futura subestación Nueva CruceroEncuentro. De los resultados obtenidos se puede concluir que con la reubicación de estos paños no se generan problemas de sobrecarga de barras, al menos hasta el año 2020, más aún, los únicos problemas de sobrecarga detectados se presentan a contar del año 2021 para una configuración específica de operación de la barra. Los problemas de sobrecarga anteriormente mencionados, están asociados a los crecimientos de demanda informados por Quebrada Blanca, Chuquicamata y Radomiro Tomic, proyectados para el periodo 2020-2022; sin embargo, estos problemas sólo se presentarían ante falla en la línea 2x220 kV Norgener – Crucero, circuito 2, y el siguiente uso del paño de transferencia: o o o Caso 1: Paño Lagunas 1 transferido a la barra 2. Caso 2: Paño Salar transferido a la barra 2. Caso 3: Paño El Abra transferido a la barra 1. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 102 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 66: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E Crucero, Alternativa 3, periodo 2018-2022. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Tramo Configuración Falla Escenario (*) Comentario 2018 367 T26 El Abra transferido a barra 2 Norgener II E1-A3-2018 Baja generación y alta demanda en barra 2. 2019 410 T26 El Abra transferido a barra 2 Norgener II E2-A3-2019 Baja generación y alta demanda en barra 2. 2020 399 T26 El Abra transferido a barra 2 Norgener II E3-A3-2020 Baja generación y alta demanda en barra 2. 2021 468 T26 Lagunas 1 transferido a la barra 2 Norgener II E4-A3-2021 2021 442 T26 El Abra transferido a la barra 2 Norgener II E4-A3-2021 2022 525 T26 Salar transferido a la barra 2 Norgener II E5-A3-2022 2022 517 T26 Lagunas 1 transferido a la barra 2 Norgener II E5-A3-2022 2022 512 T26 El Abra transferido a la barra 2 Norgener II E5-A3-2022 Baja generación y alta demanda en barra 2. Aumentos de demanda de R. Tomic y Q. Blanca (Paños Lagunas 1 y 2). (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en Sección 9.4. Considerando que los problemas de sobrecarga de la barra de S/E Crucero, se generarían sólo a partir de los crecimientos de demanda de Minera Quebrada Blanca, Radomiro Tomic y Chuquicamata, y para una condición particular de uso de la barra de transferencia, esta alternativa podría considerarse factible en términos de la suficiencia de las barras de S/E Crucero. En términos generales, si se reubican los paños Tocopilla 1 y 2, en conjunto con los paños Laberinto 1 y 2, bastaría con limitar operacionalmente las transferencias indicadas en los Casos 1 al 3 antes listados, para no 12 tener problemas de suficiencia de las barras de S/E Crucero ante los crecimientos de demanda informados . En base a lo anterior, se considera que esta alternativa de reubicación de paños es factible en términos de los análisis de capacidad de barras. Sin embargo, se debe verificar si con esta propuesta la desconexión de las barras de S/E Crucero debido a una falla no genera efectos negativos sobre el resto del sistema, o bien, que no se generen desconexiones descontroladas de carga en el sistema debido a ella. Impacto de una desconexión forzada de Barras de 220 kV de S/E Crucero. Alternativa 3. Considerando que se realiza la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, y Laberinto 1 y 2, la desconexión forzada de las barras de la S/E Crucero traería consigo la desconexión inmediata de las siguientes instalaciones: Líneas 1x220 kV Crucero – Lagunas 1 y 2. Línea 220 kV Crucero – Chuquicamata. Línea 220 kV Crucero – Salar. Línea 220 kV Crucero – Radomiro Tomic. Línea 220 kV Crucero – El Abra. Línea 2x220 kV Norgener – Crucero. Línea 220 kV Chacaya – Crucero. Línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro. La desconexión de todas estas instalaciones tiene distintos impactos, según el año en que se evalúa esta contingencia, lo anterior, debido a los crecimientos de demanda proyectados para Mineras Quebrada Blanca, Radomiro Tomic y Chuquicamata. Considerando lo anterior, se evalúa el primer año más crítico en el periodo 12 Estas restricciones operacionales pueden no ser necesarias, en función de la demanda real del sistema al momento de requerirse la transferencia de los paños. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 103 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 2018-2022, que es el año 2020, ya que considera los crecimientos de demanda proyectados para Minera Quebrada Blanca en la zona norte del SING. Supuestos: El escenario crítico de operación utilizado corresponde a una condición típica de despacho -en base a orden de mérito- con la Central Térmica Tarapacá (CTTAR) fuera de servicio por contingencia o mantenimiento, y sin generación de centrales ERNC. Se consideran los siguientes montos de compensación capacitiva para la zona norte: Tabla 67: Compensación de Reactivos considerada. N Subestación Comentario Lagunas 40 En servicio 2 Lagunas 60 En construcción 3 Cóndores 60 Recomendado crecimientos de demanda Q.Blanca 40 Recomendado crecimientos de demanda Q.Blanca 4 Pozo Almonte MVAr 1 Demanda proyectada para Quebrada Blanca (QB) y Radomiro Tomic (RT) al año 2020: QB: 230 MW en S/E Lagunas y 40 MW en S/E Tarapacá. RT: 130 MW en S/E Radomiro Tomic. EDAC máximo por sub-frecuencia: 560 MW operando al 7° escalón (48,4 Hz). EDAG máximo por sobre-frecuencia: 350 MW operando con las 3 etapas (51,8 Hz). Booster en S/E Tocopilla en posición intermedia. Efecto de contingencia en barras de S/E Crucero La contingencia en las barras de S/E Crucero, trae consigo la desconexión inmediata de las líneas mencionadas anteriormente, y con ello los siguientes efectos. Sobrecargas y bajas de tensión 1) Desconexión líneas 220 kV Crucero – Lagunas 1 y 2. La desconexión simultánea de ambas líneas trae consigo problemas de estabilidad de tensión en la zona norte y problemas de sobrecarga en la línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 1 (ver detalle en Sección 9.4). En base a lo anterior, la contingencia en barras trae como consecuencia posterior la desconexión por sobrecarga de la línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, luego la desconexión de la línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas, y finalmente, desconexiones de carga de la zona norte del SING debido a problemas de sub - tensión. En la Figura 35, se presentan gráficos que permiten evaluar la estabilidad de tensión de la zona norte del SING, ante la desconexión forzada de las líneas Crucero – Lagunas. En términos generales, si se considera que la entrada de Quebrada Blanca cumple con los estándares de seguridad y calidad de servicio de la NT, los niveles de tensión en las barras de 220 kV de la zona norte del SING debiesen ser superiores a 0,93 pu, post-contingencia simple en alguna de las líneas 1x220 kV Crucero – Lagunas 1 o 2 (figura de la izquierda). Sin embargo, ante la desconexión de ambas barras de S/E Crucero, y por ende la desconexión de ambas líneas Crucero – Lagunas, los resultados obtenidos en las simulaciones (figura de la derecha) muestran un problema de estabilidad de tensión en la zona norte del SING para un escenario típico de operación considerado (sólo CTTAR fuera de servicio). En base a lo anterior, el impacto que produciría la desconexión de ambas líneas Crucero – Lagunas sería la pérdida total o parcial de carga de la zona norte del SING. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 104 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Desconexión forzada línea Crucero – Lagunas 1 o 2. Colahuasi 220 B2 Cóndores 220 Parinacota 220 Tarapacá 220 Desconexión forzada líneas Crucero – Lagunas 1 y 2. Lagunas 220 1.1 1.1 1.05 1.05 1 1 0.95 0.95 0.9 0.9 0.85 110.0 130.0 150.0 170.0 190.0 210.0 230.0 250.0 0.85 110.0 270.0 130.0 Colahuasi 220 B2 Cóndores 220 Parinacota 220 Tarapacá 220 150.0 170.0 190.0 210.0 Lagunas 220 230.0 250.0 270.0 Figura 35: Niveles de tensión (pu) en función de la demanda adicional (MW) conectada en S/E Lagunas para contingencia simple y contingencia doble en barras de S/E Crucero. 2) Desconexión líneas 1x220 kV Crucero – Chuquicamata y Crucero – Salar. La desconexión simultánea de estas líneas, trae consigo problemas de sobrecarga en las líneas de 110 kV que salen desde S/E Tocopilla hacia S/E Chuquicamata, y problemas de baja tensión en SS/EE Chuquicamata y Salar (ver detalle en Sección 9.4). En la Figura 36 se presenta un gráfico que permite visualizar el impacto que genera la desconexión de las líneas 1x220 kV Crucero – Chuquicamata y 1x220 kV Crucero – Salar, sobre los niveles de tensión en SS/EE Chuquicamata y Salar, y sobre las líneas de 110 kV que salen desde S/E Tocopilla hacia S/E Chuquicamata. En términos generales, se puede observar de los resultados que no es posible abastecer la totalidad de la demanda de las barras de Chuquicamata y Salar, a través de las líneas de 110 kV que salen desde Tocopilla, y sólo es posible abastecer de manera segura un 55% de su carga. En resumen, se presentan los siguientes problemas según el nivel de carga al que queden sometidas las líneas de 110 kV: Tabla 68: Problemas según nivel de carga. Carga barras Chuquicamata y Salar Comentario o Problema Normal 320 MW (Año 2020) Sobrecarga y baja tensión 245 MW Límite de estabilidad de tensión 228 MW Límite por sobrecarga líneas 110 kV 175 MW Cumplimiento de estándar NT estado de emergencia PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 105 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo V. Crucero (pu) V. Salar (pu) 1.050 1.000 Sobrecarga líneas de 110 kV 0.950 0.900 0.850 0.800 0.750 Zona Crítica Cumplimiento NTSyCS 0.700 0.650 0.600 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 Figura 36: Niveles de tensión (pu) en función de la Demanda de Chuquicamata y Salar (MW) ante la desconexión de las líneas de 220 kV Crucero – Chuquicamata y Crucero - Salar. En base a lo anterior, el impacto que traería consigo la desconexión de las líneas 1x220 kV Crucero – Chuquicamata y Crucero – Salar, sería la pérdida total o parcial (al menos un 45%) de la carga conectada en las SS/EE Chuquicamata y Salar. 3) Desconexión líneas en 110 kV entre S/E Tocopilla y Chuquicamata. Ante una eventual desconexión simultánea de las líneas de 110 kV Tocopilla – Chuquicamata, no habría problemas de suficiencia de las línea 2x220 kV Tocopilla – Nueva Crucero-Encuentro, por los siguientes motivos: • La capacidad térmica de cada circuito de 220 kV es de 420 MW (levantando actual limitación por TTCC), lo que totaliza una capacidad de transporte máximo post-contingencia de 840 MW por ambos circuitos, condición suficiente para que no se genere la desconexión total de generación en la S/E Tocopilla. • En caso de estar despachada la totalidad de la generación de base y punta en la S/E Tocopilla, habría operación de EDAG por sobre-frecuencia y/o contingencia específica instalados en centrales de esta misma subestación, lo que permitiría relajar el uso de la línea 2x220 kV Tocopilla – Nueva Crucero-Encuentro. Sin embargo, esta condición es algo ajustada por lo que más adelante se hace una recomendación que evitaría completamente esta condición. 4) Desconexión de otras instalaciones: Línea 1x220 kV Crucero – Radomiro Tomic: Desconexión neta de demanda con un monto máximo de 150 MW, considerando demanda informada para este consumo al año 2020. Línea 1x220 kV Crucero – El Abra: Desconexión neta de demanda con un monto máximo de 100 MW, considerando demanda informada para este consumo al año 2020. Línea 2x220 kV Norgener – Crucero: Desconexión neta de generación con un monto máximo de 250 MW, con ambas unidades de Norgener generando. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 106 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Línea 1x220 kV Chacaya – Crucero: No genera sobrecargas en otras instalaciones ni problemas de baja tensión en el resto del sistema, ya que las líneas que salen desde S/E Chacaya hacia Laberinto, El Cobre y Mejillones, permiten el cumplimiento del criterio de seguridad N-1. Línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro: La desconexión de esta línea en conjunto con la línea Chacaya – Crucero, desvincula la S/E Crucero del resto del sistema. Sin embargo, la pérdida de carga o generación asociada a esta contingencia va a estar dada, en primera instancia, por las pérdidas netas de demanda o generación radial conectada en S/E Crucero (Norgener, RT, El Abra), y en segunda instancia, por las pérdidas de demanda que se podrían desencadenar en la Zona Norte y Chuquicamata, asociado a que sus respaldos desde SS/EE Encuentro y Tocopilla, respectivamente, no sean capaces de abastecer la totalidad de la demanda por sí solos. Pérdida de carga y operación de EDAC y EDAG En la Tabla 69 se presenta un resumen del impacto que podría generarse frente a la desconexión forzada de los paños de S/E Crucero, considerando la alternativa 3 de reubicación de paños propuesta. Tabla 69: Impacto ante la contingencia en barras de S/E Crucero. Alternativa 3, año 2020. Pérdida de carga estimada Subestación El Abra Rango (%) Potencia (MW) 100 100 Radomiro Tomic 100 150 Chuquicamata y Salar 50-100 160-320 Zona Norte 20-100 140-670 Total - 550 - 1240 Pérdida de generación estimada Subestación Norgener Rango (%) Potencia (MW) 100 250 Esquemas EDAC y EDAG instalados EDAC sub-frecuencia: 560 MW (7° escalón) EDAG sobre-frecuencia: 350 MW (3° etapa) Conclusiones Específicas De los resultados obtenidos, se puede concluir lo siguiente: En términos de operación de EDAC, en ningún caso sería necesaria la operación de estos esquemas, ya que habría una desconexión neta de demanda superior a la desconexión de generación. Sin embargo, una incorrecta operación de los esquemas EDAG por contingencia específica en S/E Tocopilla, ante la desconexión simultánea de las líneas 110 kV Tocopilla – Chuquicamata, podría ser riesgosa debido a una probable desconexión completa de la Central Tocopilla ante una eventual sobrecarga de las líneas de 220 kV Tocopilla – Nueva CruceroEncuentro. En términos de operación de EDAG, si se considera un escenario de operación donde una o ambas unidades de Norgener están fuera de servicio, se podría alcanzar, en el mejor de los casos, a la operación del último escalón del EDAG, desconectando un total de 350 MW de generación. Sin PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 107 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo embargo, el rechazo de carga podría ser superior, y dicho monto estaría sujeto a la operación de las protecciones de baja tensión de la zona norte y Chuquicamata, por lo que esta contingencia se podría propagar al resto del sistema. En términos de la Energía No Suministrada (ENS) que podría desencadenarse por esta contingencia, los montos de pérdida de carga podrían ir desde los 550 MW a los 1250 MW, en el caso que se pierda por completo el suministro de la zona norte y Chuquicamata. La duración del evento permitiría determinar la ENS total. Conclusión General 5.3.4 Además de la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2 y Laberinto 1 y 2 en la futura S/E Nueva Crucero-Encuentro, se recomienda por una parte, el traslado de ambos paños Lagunas 1 y 2 a esta nueva S/E, por tratarse de instalaciones troncales cuya desconexión simultánea pone en riesgo la seguridad de suministro de clientes regulados, y por otra parte, el traslado del paño Chuquicamata o del paño Salar. Alternativa 4: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2 y Lagunas 1 y 2 En la Tabla 70 se presenta un resumen de los resultados del análisis de capacidad de barras, considerando la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2 y Lagunas 1 y 2 en la futura subestación Nueva Crucero-Encuentro. De los resultados obtenidos se puede concluir que con la reubicación de estos paños no se generan problemas de sobrecarga en barras al menos hasta el año 2022, incluso considerando los crecimientos de demanda informados para RT y Chuquicamata. Tabla 70: Resumen resultados análisis capacidad de barras S/E Crucero, Alternativa 4, periodo 2018-2022. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Tramo Configuración Falla Escenario 2018 323 T26 El Abra transferido a barra 2 Salar E1-A4-2018 Baja generación y alta demanda en barra 2. Nueva Crucero El Abra transferido a barra 1 o 2 E2-A4-2018 Encuentro I Inyección conjunta de Norgener y Encuentro en extremo de barra 2018 309 T14 2019 391 T26 El Abra transferido a barra 2 Salar Comentario E3-A4-2019 Baja generación y alta demanda en barra 2. Nueva Crucero El Abra transferido a barra 1 o 2 E4-A4-2020 Encuentro I El Abra transferido a barra 2 Salar E5-A4-2021 Inyección conjunta de Norgener y Encuentro en extremo de barra Baja generación y alta demanda en barra 2. 2020 353 T14 2021 359 T26 2022 423 T26 Salar transferido a barra 2 Norgener II E6-A4-2022 Baja generación y alta demanda en barra 2. 2022 409 T26 El Abra transferido a barra 2 Norgener II E6-A4-2022 Baja generación y alta demanda en barra 2. (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en Sección 9.4. En base a lo anterior, esta alternativa de reubicación de paños es factible en términos de los análisis de capacidad de barras, ya que evita la ampliación de las barras de S/E Crucero por suficiencia. Sin embargo, en lo que se refiere al análisis de contingencia de la S/E Crucero, esta alternativa aún es riesgosa en términos de seguridad de sistema según los resultados presentados en la siguiente Sección. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 108 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Impacto de una desconexión forzada de Barras de S/E Crucero. Alternativa 4. Considerando que se realiza la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, y Lagunas 1 y 2, la desconexión forzada de las barras de la S/E Crucero traería consigo la desconexión inmediata de las siguientes instalaciones: Línea 220 kV Crucero – Chuquicamata. Línea 220 kV Crucero – Salar. Línea 220 kV Crucero – Radomiro Tomic. Línea 220 kV Crucero – El Abra. Línea 2x220 kV Norgener – Crucero. Línea 220 kV Chacaya – Crucero. Línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro. En general, la desconexión de todas estas instalaciones tiene los mismos impactos que fueron analizados en la Sección 5.3.3, pero en esta nueva alternativa evaluada las contingencias en S/E Crucero no afectan la seguridad de suministro de la zona norte del SING, por lo que su impacto esperado resulta menor que en el caso anterior. 1) Desconexión líneas 1x220 kV Crucero – Chuquicamata y Crucero – Salar. Según lo analizado en la Sección 5.3.3, la desconexión simultánea de estas líneas, trae consigo problemas de sobrecarga en las líneas de 110 kV que salen desde Tocopilla hacia Chuquicamata, y de baja tensión en SS/EE Chuquicamata y Salar. Adicionalmente, de los análisis se concluye que no es posible abastecer la totalidad de la demanda de las barras de Chuquicamata y Salar a través de las líneas de 110 kV que salen desde Tocopilla, y sólo es posible abastecer de manera segura un 40% de su carga proyectada al año 2022. Tabla 71: Comentario o Problema detectado. Carga barras Chuquicamata y Salar Comentario o Problema Detectado Normal 400 MW (Año 2022) Sobrecarga y baja tensión 245 MW Límite de estabilidad de tensión 228 MW Límite por sobrecarga líneas 110 kV 175 MW Cumplimiento de estándar NTSyCS estado de emergencia Por consiguiente, el impacto que trae consigo la desconexión de las líneas 1x220 kV Crucero – Chuquicamata y Crucero – Salar es la pérdida total o parcial (al menos un 60%) de la carga conectada en las SS/EE Chuquicamata y Salar, incluidos clientes regulados. 2) Líneas en 110 kV entre S/E Tocopilla y Chuquicamata: De acuerdo con los análisis realizados en la Sección 5.3.3, con una eventual desconexión simultánea de las líneas de 110 kV Tocopilla – 13 Chuquicamata, en un escenario típico de despacho, no habría problemas de suficiencia de la línea 2x220 kV Tocopilla – Nueva Crucero-Encuentro, sin embargo, en caso de estar despachada la totalidad de la generación de base y punta en la S/E Tocopilla, la condición de operación de las líneas de 220 kV que salen desde S/E Tocopilla podría ser bastante ajustada, y por lo tanto riesgosa para la operación del sistema. Por consiguiente, la recomendación final de reubicación de paños de S/E Crucero apuntará a evitar la desconexión por sobrecarga simultánea de las líneas de 110 kV que salen desde S/E Tocopilla. 13 Sujeto a que se levanten las limitaciones impuestas por los transformadores de corriente. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 109 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 72: Capacidad de Líneas de 220 kV Tocopilla – Crucero. Instalación Capacidad Térmica (MVA) Limitación por TTCC (MVA) Línea 220 kV Tocopilla - Crucero, c1 419 365 Línea 220 kV Tocopilla - Crucero, c2 419 365 Tabla 73: Generación instalada en S/E Tocopilla. Central Tocopilla Unidad P (MW) Unidad P (MW) U10 37 U16 350 U11 37 TG1 17 U12 75 TG2 17 U13 75 TG3 38 U14 122 Total 884 U15 116 3) Desconexión de otras instalaciones: De acuerdo con los análisis realizados en la Sección 5.3.3, la desconexión de las otras instalaciones asociadas a esta contingencia, sólo genera pérdida de consumo y generación radial correspondiente a Radomiro Tomic y El Abra, y la generación de Norgener. Finalmente, en la Tabla 74 se presenta un resumen del impacto estimado que podría generarse con la desconexión forzada de los paños de S/E Crucero, considerando la Alternativa 4 de reubicación de paños propuesta. Aquí se observa, que según el nivel de desconexión de carga de Chuquicamata y el nivel de generación de Norgener, el impacto ante la contingencia evaluada podría significar un rechazo de carga de hasta 700 MW, lo que podría ser crítico para la operación del sistema, y desencadenar una desconexión descontrolada de carga y generación. Tabla 74: Impacto ante la contingencia en barras de S/E Crucero. Alternativa 4, año 2022. Pérdida de carga estimada Subestación Rango (%) Potencia (MW) El Abra 100 100 Radomiro Tomic 100 200 Chuquicamata y Salar 40-100 160-400 Total - 460 - 700 Pérdida de generación estimada Subestación Norgener Rango (%) Potencia (MW) 100 250 Esquemas EDAC y EDAG instalados EDAC sub-frecuencia: 560 MW (7° escalón) EDAG sobre-frecuencia: 350 MW (3° etapa) Conclusión Se recomienda la reubicación del paño Chuquicamata en la futura S/E Nueva Crucero-Encuentro, adicionalmente a los paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2 y Lagunas 1 y 2. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 110 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 5.3.5 Alternativa 5: Reubicación paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2 y Chuquicamata En la Tabla 75 se presenta un resumen de los resultados del análisis de capacidad de barras, considerando la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2 y Chuquicamata en la futura subestación Nueva Crucero-Encuentro. De los resultados obtenidos, se concluye que con la reubicación de estos paños no se generan problemas de sobrecarga en barras, al menos hasta el año 2022, incluso considerando los crecimientos de demanda informados para Radomiro Tomic y Chuquicamata. Tabla 75: Resumen resultados análisis capacidad de barras S/E Crucero, Alternativa 5, periodo 2018-2022. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Tramo Configuración Falla Escenario Comentario 2018 308 T17 R.Tomic transferido a la barra 1 Norgener I E1-A5-2018 Baja generación y alta demanda barra 1 2018 344 T17 R.Tomic transferido a la barra 1 Norgener I E2-A5-2018 Baja generación y alta demanda barra 1 2020 325 T17 R.Tomic transferido a la barra 1 Norgener I E3-A5-2020 Baja generación y alta demanda barra 1 2021 336 T17 R.Tomic transferido a la barra 1 Norgener I E4-A5-2021 Baja generación y alta demanda barra 1 2022 413 T17 R.Tomic transferido a la barra 1 Norgener I E5-A5-2022 Baja generación y alta demanda barra 1 (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en Sección 9.4. En base a lo anterior, esta alternativa de reubicación de paños evita futuros problemas de capacidad de barras en S/E Crucero, y por consiguiente evita intervenir la subestación para realizar una ampliación por suficiencia. Impacto de una desconexión forzada de Barras de S/E Crucero. Alternativa 5. Considerando la reubicación de los paños propuesta, la desconexión forzada de las barras de la S/E Crucero traería consigo la desconexión de las siguientes instalaciones: Línea 220 kV Crucero – Salar. Línea 220 kV Crucero – Radomiro Tomic. Línea 220 kV Crucero – El Abra. Línea 2x220 kV Norgener – Crucero. Línea 220 kV Chacaya – Crucero. Línea 2x220 kV Crucero – Nueva Crucero-Encuentro. Para analizar el impacto de la desconexión forzada de la S/E Crucero se considera el último año del horizonte bajo el cual se realizaron los estudios eléctricos, esto es, el año 2022. Supuestos: Escenario típico de despacho en base a orden de mérito (ver detalle en Sección 9.4). Se consideran los siguientes montos de compensación capacitiva para la zona norte: Tabla 76: Compensación de Reactivos considerada. N Subestación MVAr Comentario 1 Lagunas 40 En servicio 2 Lagunas 60 En construcción 3 Cóndores 60 Recomendado crecimientos de demanda Q.Blanca 40 Recomendado crecimientos de demanda Q.Blanca 4 Pozo Almonte PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 111 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda proyectada para QB y RT al año 2022: QB: 280 MW en S/E Lagunas y 40 MW en S/E Tarapacá. RT: 200 MW en S/E Radomiro Tomic. EDAC máximo por sub-frecuencia: 560 MW operando al 7° escalón (48,4 Hz). EDAG máximo por sobre-frecuencia: 350 MW operando con las 3 etapas (51,8 Hz). Booster en S/E Tocopilla en posición intermedia. Resultados: Los resultados de flujos de potencia se presentan en la Sección 9.4. De los resultados se puede verificar que con la contingencia evaluada en S/E Crucero no se generan problemas de sobrecarga en otras instalaciones, por cuanto se concluye que con esta Alternativa de reubicación de paños, dicha contingencia no se propaga al resto del sistema, a nivel de sobrecarga en líneas. El impacto sistémico asociado a la contingencia en barras de S/E Crucero, sólo conlleva la desconexión de generación y consumos radiales conectados a esta subestación, correspondientes a la central Norgener y a los consumos de El Abra y Radomiro Tomic, respectivamente. Cabe señalar, que en la actualidad, tanto la generación de la central Norgener como los consumos de El Abra y Radomiro Tomic, se encuentran conectados de manera radial a S/E Crucero, por lo tanto la reconfiguración de paños propuesta, no afecta o disminuye su actual estándar de seguridad. Finalmente, en la Tabla 77 se presenta un resumen del impacto estimado que podría generarse con la desconexión forzada de los paños de S/E Crucero, considerando la Alternativa 5 de reubicación de paños propuesta. A partir de este resumen, se observa que el impacto ante la contingencia evaluada podría significar un rechazo de carga máximo de hasta 300 MW en conjunto con una pérdida de generación de 250 MW, resultando una desconexión neta de 50 MW de demanda, perturbación que puede controlarse con los actuales esquemas de control, y por lo tanto esta alternativa permite desacoplar la confiabilidad de S/E Crucero, de la seguridad de suministro del resto del SING, cumpliendo con los dos objetivos planteados para este análisis. Tabla 77: Impacto estimado ante la contingencia en barras de S/E Crucero. Alternativa 5, año 2022. Pérdida de carga estimada Subestación Rango (%) Potencia (MW) El Abra 100 100 Radomiro Tomic 100 200 Total - 300 Pérdida de generación estimada Subestación Norgener Rango (%) Potencia (MW) 100 250 Esquemas EDAC y EDAG instalados EDAC sub-frecuencia: 560 MW (7° escalón) EDAG sobre-frecuencia: 350 MW (3° etapa) Cabe destacar, que esta alternativa de expansión recomendada considera los crecimientos de demanda informados por Quebrada Blanca, Radomiro Tomic, Chuquicamata y los consumos regulados que afectan directamente los análisis y las recomendaciones. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 112 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 5.3.6 Crecimientos de demanda proyectados El Abra, año 2023. Si bien los análisis considerados para elaborar la recomendación de reubicación de paños de S/E Crucero tuvieron un alcance temporal hasta el año 2022, no se perdió de vista los escenarios futuros que podrían afectarlos. En efecto, para ello se realiza una evaluación en términos de capacidad de barras, sobre el impacto que podía tener la incorporación en los análisis de los crecimientos de demanda informados por Minera El Abra para el año 2023, donde los principales resultados y recomendaciones futuras son las siguientes: 5.3.7 Es factible que la demanda de Minera El Abra aumente desde 100 MW (condición actual) a 300 MW, sin necesidad de ampliar las barras de S/E Crucero, pero con una limitación operacional de no permitir la transferencia del paño de Radomiro Tomic a la barra 1 de S/E Crucero, o el paño de El Abra a la barra 2 de esta S/E. En otras palabras, bajo esta condición de demanda del año 2023, Radomiro Tomic y El Abra deberían mantenerse conectados en distintas secciones de barra. Si la demanda de Minera El Abra supera los 300 MW, y se mantiene conectada de manera radial en S/E Crucero, sería necesario aumentar la capacidad de las barras de esta S/E. Lo anterior no debiera ser complejo, toda vez que al año 2023, cuando se conecte la nueva demanda de Minera El Abra, se debería haber logrado mitigar el impacto de las fallas en S/E Crucero sobre el sistema, mediante la reubicación de paños propuesta. Si los crecimientos de demanda de Minera El Abra superan los 300 MW, y se considera la construcción de una nueva línea, se debe evaluar el impacto sobre la capacidad de barras de S/E Crucero, el cual dependerá del punto de conexión de esta nueva línea. Conclusiones Generales y Recomendaciones De las alternativas evaluadas, se recomienda la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2 y Chuquicamata (Alternativa 5) de S/E Crucero en la futura subestación seccionadora Nueva Crucero-Encuentro, ya que dicha alternativa permite eliminar problemas de capacidad de barras de S/E Crucero, evitando intervenir dicha subestación para realizar trabajos de aumento de capacidad, y además permite mitigar el impacto a nivel sistémico de las contingencias en S/E Crucero, evitando una desconexión descontrolada de carga, incluso ante la desconexión de todos los paños de esta S/E. Se recomienda que los trabajos necesarios para la materialización de la obra propuesta sean desarrollados a la brevedad posible, es decir, se recomienda su construcción condicionada a la adjudicación de la nueva S/E Crucero-Encuentro. Asimismo, se recomienda que el adjudicatario de la nueva S/E Crucero-Encuentro desarrolle todas las obras propuestas como obras de ampliación, de tal manera que una vez puesta en servicio la S/E se programen las maniobras necesarias para llevar a cabo los puentes o conexiones menores necesarios para transferir los paños de línea desde la S/E Crucero a esta nueva S/E en el más breve plazo posible. Si bien los análisis son realizados con foco en el periodo 2018-2022, que corresponde al periodo donde técnicamente es factible tener en servicio las soluciones propuestas, se debe tener presente que la necesidad de reubicación de paños de S/E Crucero no es sólo futura, sino necesaria en el corto plazo. De todas formas, se realizaron análisis hasta el año 2022 con el fin de verificar de la mejor manera posible, que las alternativas de solución recomendadas tienen un alcance de largo plazo. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 113 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 5.4 Cabe destacar, que los análisis consideran en su totalidad los crecimientos de demanda informados por Quebrada Blanca, Radomiro Tomic, Chuquicamata, consumos regulados, y otros que afectan directamente los análisis. Sin embargo, para el caso de los crecimientos de demanda informados por Minera El Abra para el año 2023, la solución recomendada permite los crecimientos de demanda en este paño hasta los 300 MW (de los 400 MW informados), sin embargo, sobre esos valores de demanda se debe analizar la necesidad de ampliar las barras o utilizar otro punto de conexión para los nuevos consumos de esta Compañía Minera. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE ALTERNATIVA PROPUESTA 5.4.1 Valorización de obras De acuerdo con lo indicado en la sección anterior, se recomienda la reubicación de los paños Tocopilla 1 y 2, Laberinto 1 y 2, Lagunas 1 y 2 y Chuquicamata, en la futura subestación seccionadora Nueva CruceroEncuentro. A continuación, se presenta una valorización referencial de las obras necesarias para materializar la propuesta de obras, que son básicamente la construcción de paños de línea en la nueva S/E, tramos de línea para realizar los seccionamientos y desvíos necesarios, y el desmontaje de los paños que se liberan en S/E Crucero. Tabla 78: Valorización de obras reubicación de paños S/E Crucero. VI N 5.4.2 1 Reubicación de paños S/E Crucero Construcción de 7 paños en S/E Nueva Crucero Encuentro, configuración interruptor y medio (3 diagonales y media) 2 Año AVI COMA VATT (MMUSD) (MMUSD) (MMUSD) (MMUSD) 2018 20 2,045 0,4 2,445 Obras de desvío de líneas 2018 4,42 0,446 0,088 0,534 Total 2018 24,42 2,98 Estadística de fallas Según lo indicado al inicio de esta sección, existe estadística de fallas asociadas con S/E Crucero relevantes para el análisis de integridad y seguridad del sistema, la que se presenta con un nivel mayor de detalle en la siguiente tabla: Tabla 79: Estadística de fallas que involucran a S/E Crucero, período 2002-2014. Fecha y hora evento 03/07/200 2 10:23 24/07/200 3 13:23 Descripción Evento Pérdida de Barra N°1 por operación de protección de sobretensión Instalación Fallada Barra 1 220 kV S/E Crucero Frecuencia Sistema (HZ) Pérdida Generación (MW) 52,04 537 Fecha y hora normalización 03/07/2002 15:00 Barra 2 220 kV S/E Crucero 50,65 213 24/07/2003 15:23 Barras 1 y 2 220 kV S/E Crucero 51,74 1150 12/09/2005 05:00 19/06/201 1 07:48 Pérdida de Barra N°2 por operación de protección 50BF Pérdidas de Barra N°1 y N°2 por operación en tiempo de respaldo ante falla no despejada en tiempo Corte de cable de guardia entre estructuras Nº233 Y Nº234 Línea 220 kV Crucero - Salar 50,00 953,5 19/06/2011 10:10 19/06/201 1 10:10 Cable guardia cortado en vano de estructuras Nº 233 y 234 Línea 220 kV Crucero - Salar 51,30 209,8 19/06/2011 10:43 02/07/201 4 11:45 Desconexión total de paños de S/E Crucero Barra 1 220 kV S/E Crucero 50,53 1727 03/07/2014 06:40 11/09/200 5 21:49 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 114 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 80: Resumen de fallas relevantes que involucran a S/E Crucero, período 2002-2014. 5.4.3 Evento Falla SING Fecha Potencia desconectada (MW) Tiempo desconexión (horas) ENS (GWh) Fallas/Año ENS estimada anual (GWh) 1 Apagón parcial 03/07/2002 594 4 2,38 0,08 0,18 2 Falla 24/07/2003 130 2 0,26 0,08 0,02 3 Apagón total 11/09/2005 930 7 6,51 0,08 0,50 4 Apagón parcial 09/06/2014 950 1 0,95 0,08 0,07 4 Apagón parcial 09/06/2014 500 3 1,50 0,08 0,12 5 Apagón total 02/07/2014 1633 2 3,27 0,08 0,25 5 Apagón total 02/07/2014 1300 4 5,20 0,08 0,40 5 Apagón total 02/07/2014 700 4 2,80 0,08 0,22 5 Apagón Total 02/07/2014 200 Total 9 1,80 0,08 0,14 1,90 Costo de Falla de Corta Duración (CFCD) El costo de falla de corta duración utilizado corresponde al vigente en la última actualización de la NT del año 2014 para el SING, y corresponde a 14738 (USD/MWh). 5.4.4 Evaluación Económica Considerando una ENS estimada anual de 1,90 GWh, se estima un costo anual por falla de corta duración de 28 MMUSD, lo que arroja un VAN del proyecto evaluado en 5 años de alrededor de 98 MMUSD. Tabla 81: Evaluación económica del proyecto recomendado de reubicación de paños de S/E Crucero. Evaluación económica. Flujo de caja en MMUSD Año 2018 2019 2020 2021 2022 Ahorro en costo de falla de corta duración 27,96 27,96 27,96 27,96 27,96 Valor anual de transmisión troncal (VATT) -2,98 -2,98 -2,98 -2,98 -2,98 Flujo neto 24,98 24,98 24,98 24,98 24,98 VAN (tasa 10%) 94,70 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 115 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6. PLANES DE OBRAS Y EVALUACIONES ECONÓMICAS Para cada una de las líneas del Sistema de Transmisión que requieren aumentos de capacidad según lo indicado en los capítulos anteriores, se analizan alternativas de obras de transmisión orientadas a satisfacer dichos requerimientos. Cada una de las alternativas analizadas es evaluada técnicamente y contrastada con la situación sin proyecto, con el objeto de determinar los ahorros en el costo de operación y falla del sistema. Para la evaluación económica se considera, como beneficio para cada una de las alternativas planteadas, el ahorro en el Costo de Operación y Falla respecto a la situación sin proyecto, y como costo, el valor presente a enero de 2015 de la Anualidad del Valor de Inversión. La tasa de descuento utilizada corresponde a un 10% real anual. El Valor de Inversión utilizado para la evaluación, corresponde a la valorización referencial realizada por el Departamento de Planificación del CDEC-SING, preparada a partir de valores referenciales obtenidos desde Decretos de Expansión de la CNE, Anexos del Estudio de Transmisión Troncal, Estudios encargados por el CDEC-SING con motivo de la Revisión Anual del Estudio de Transmisión Troncal y precios de lista de equipos y componentes. 6.1 OBRAS DE TRANSMISIÓN COMUNES A TODOS LOS ESCENARIOS EVALUADOS Si bien existen obras de transmisión que son sólo necesarias bajo algunos escenarios de expansión, a su vez existen obras de transmisión que resultan comunes a todos los escenarios considerados, y que permiten levantar restricciones en el sistema de transmisión o mejorar la seguridad de suministro de algunas zonas del SING. Las obras de transmisión comunes que permiten levantar las restricciones de transmisión identificadas en la Sección 4, se presentan en la Tabla 82. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 116 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 82: Obras de transmisión comunes para todos los escenarios necesarios por análisis de flujos de potencia. Obras necesarias técnicamente. VI Ref. VAT N Obra de Transmisión Estado Cap. (MVA) Año PES 1 2 Nueva Línea 2X220 kV Kapatur- O'Higgins, circuito 1 Nueva Línea 2X220 kV Kapatur- O'Higgins, circuito 2 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 Construcción Construcción 840 840 2016 2016 Miles USD 27,194 3,287 14,059 1,699 Evaluar 180 2017 13,780 1,665 3 Comentario Kelar y Crecimiento de demanda MEL (OGP1) Crecimientos de demanda MEL (EWS) Levanta restricción del tramo Tarapacá Lagunas Limitan líneas al 40% de su capacidad. Entrada de centrales en S/E Enlace y Crecimientos demanda Minera Escondida. 4 Cambio TTCC Líneas 2x220 kV Crucero – Laberinto 1y2 Evaluar 300 2017 672 82 5 Nueva Línea entre S/E Nueva Tarapacá y Lagunas Nueva S/E seccionadora en Línea TarapacáLagunas Evaluar 254 2017 28,813 3,497 6 Reubicación de paños S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro. Evaluada NA 2018 24,418 2,985 Compensación Capacitiva S/E Radomiro Tomic Cambios de TTCC Líneas 220 kV Encuentro - El Tesoro y El Tesoro – Esperanza Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito1 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 Reubicación Bombeos Línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko en líneas paralelas. Recomendada 120 2018 2,958 362 Evitar ampliación de barras S/E Crucero y aumento seguridad de suministro del SING por fallas en S/E Crucero. Reubicación 7 paños. Crecimiento de demanda R.Tomic Evaluar 300 2018 401 49 Crecimientos de demanda Minera Esperanza Evaluar 290 2018 24,550 2,967 Evaluar 365 2019 34,144 4,127 Evaluar - 2019 - - Nueva Línea 1x220 kV Kapatur - Cochrane Evaluar 700 2019 7,452 901 Conexión de generación en Enlace (Sobre 700 MW). KELAR+IEM. Evaluar 60 2020 6,454 789 Crecimiento de demanda Quebrada Blanca Recomendada 2020 - - Crecimiento de demanda Quebrada Blanca 2016 2,000 245 Evaluada Evaluada 60 152 305 150 150 2016 2016 3,000 6,500 363 795 Evaluada 150 2017 11,000 1,345 Evaluada 180 2019 47,591 5,752 Recomendada 40 2021 - - 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Compensación Capacitiva S/E Cóndores Cambio de TTCC Líneas 110 kV Capricornio – Antofagasta y Antofagasta – Alto Norte. Nueva Línea 1x110 kV Antofagasta – Esmeralda Nuevo Transformador 220/110 kV S/E Capricornio Nuevo Transformador 220/110 kV S/E La Negra y seccionamiento Línea 220 kV O’Higgins – Coloso. Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota, circuito 1 Compensación Capacitiva S/E Pozo Almonte y Parinacota Evaluada Levanta restricción del tramo Tarapacá Lagunas Crecimientos de demanda de Minera Zaldívar Seguridad de suministro ciudades zona sur del SING, Antofagasta, Antofagasta, La Negra y Alto Norte. Seguridad de suministro zona norte del SING, Arica, Iquique y Pozo Almonte Calidad de suministro zona norte del SING Arica, Iquique y Pozo Almonte Obras para levantar restricciones operativas. Evaluación económica por ahorro en costos de operación. Obras para mejorar seguridad de suministro. Evaluación económica por ahorro en costos por ENS de corta duración. Obras para cumplir estándares de calidad de la NTSyCS. Excluidas de evaluación económica. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 117 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.2 CRITERIOS PARA REALIZAR LAS EVALUACIONES ECONÓMICAS Con el fin de determinar la conveniencia económica de las obras de transmisión propuestas en la sección anterior, se realizan simulaciones de la operación del sistema eléctrico y se comparan los costos totales de inversión, operación y falla, entre las condiciones con y sin proyecto. Cabe destacar, que no todas las obras de transmisión propuestas pueden ser evaluadas a través de la metodología anterior, pues no en todos los casos un proyecto permite levantar restricciones operativas del sistema, sino que en algunos casos solo permite aumentar la seguridad de suministro o mejorar la calidad de servicio. En otras palabras, sólo algunas de las obras de transmisión propuestas permiten disminuir los costos de operación y falla de larga duración del sistema. Existen otras obras propuestas, cuya principal utilidad se observa ante fallas de corta duración, por ende su evaluación económica debe reflejar el costo de falla de corta duración. Asimismo, existen obras dentro de las propuestas, que sólo son necesarias para el cumplimiento de los estándares de calidad y seguridad que exige la NT, por ejemplo, la instalación de bancos de compensación para mejorar factor de potencia o perfiles de tensión, la normalización de tap-off mediante seccionamiento de líneas, o normalización de la configuración de algunas subestaciones (Agregando barras de transferencia o interruptores seccionadores). En base a lo anterior, las obras de transmisión propuestas se clasifican en términos de su objetivo final, de la siguiente forma: 1. Obras de transmisión que permiten levantar congestiones y/o restricciones operativas en el sistema (Evaluación de sobrecostos de operación). 2. Obras que permiten mejorar la seguridad de suministro (Evaluación ENS de corta duración). 3. Obras que permiten mejorar la calidad de servicio, necesarias para el cumplimiento de la NT. En el caso de las obras tipo 1, se deben identificar claramente las restricciones operativas que permiten levantar en el sistema, y una vez conocidas dichas restricciones se procede a la evaluación económica de dichas alternativas de expansión, considerando los ahorros en costo de operación y falla de larga duración que dicho proyecto genera, así como el Valor de Inversión asociado a la alternativa técnica. Para el caso de las obras tipo 2, se debe identificar las pérdidas estimadas de suministro que permiten evitar estas obras por concepto de falla de corta duración. Una vez estimada la ENS esperada se procede a la evaluación económica de dichas alternativas de expansión, considerando los ahorros en costo de falla de corta duración que dicho proyecto genera, así como el Valor de Inversión asociado a la alternativa técnica. Finalmente, las obras tipo 3 no serán evaluadas económicamente, ya que en general los cumplimiento de los estándares de calidad y servicio de la NTSyCS deben cumplirse como mínimo, y por lo tanto estas obras no quedarían sujetas a evaluación. Cabe destacar, que la evaluación económica para las obras de transmisión comunes se desarrolla considerando los supuestos del Escenario Base, ya que en general los otros Escenarios son más exigentes para la red de transmisión que la condición base, por lo que las obras derivadas del escenario base serán las mínimas necesarias para el correcto desempeño del sistema en los otros escenarios. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 118 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3 ESCENARIO BASE: EVALUACIÓN ECONÓMICA OBRAS DE TRANSMISIÓN COMUNES 6.3.1 Líneas de Inyección 220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2 De acuerdo a los análisis presentados en la Sección 4.3.1, se identifica la necesidad técnica de la construcción de los proyectos: Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - O’Higgins, circuito 1, 700 MVA, año 2016. Conexión de central Kelar. Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - O’Higgins, circuito 2, 700 MVA, año 2016. Inicio de toma de carga Proyecto Desaladora Coloso de Minera Escondida. Sin embargo, los proyectos anteriormente mencionados serán evaluados económicamente con el fin de justificar la fecha recomendada de puesta en servicio de estas obras. Para realizar dicha evaluación se identificarán restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, en caso que no se realicen estas obras. 6.3.1.1 Restricciones identificadas Máxima inyección en S/E Kapatur. De acuerdo a análisis de flujos de potencia presentados en la Sección 4.3.2.1, las principales limitaciones que se presentarían en el sistema sin las líneas a evaluar estarían dadas por la máxima capacidad de inyección en S/E Kapatur, por fallas en alguna de las Líneas 220 kV Angamos (Futura Kapatur) – Laberinto o Kapatur – O’Higgins, las cuales se presentan en la Tabla 83. Tabla 83: Restricción de inyección en S/E Kapatur. Restricción Nueva Instalación agregada Potencia Máxima (MW) Por criterio N-1 1A Sólo con S/E seccionadora Kapatur 700 2A Con S/E seccionadora Kapatur + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 1200 3A Con S/E seccionadora Kapatur + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1+ Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 2 1550 Comentario Limitación por capacidad de línea Kapatur – Laberinto ante contingencia en circuito paralelo. 1) Limitación por capacidad de línea Kapatur – O’Higgins ante contingencia en línea Kapatur - Laberinto. 2) Sobrecarga de línea Mejillones – O’Higgins para contingencia en línea Kapatur - O’Higgins. Limitación por capacidad de línea Kapatur – O’Higgins 1 ante contingencia en línea Kapatur – O’Higgins 2. Restricción 1A.𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1𝑦 2 + 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 + 𝐺𝐶𝑎𝑟𝑏ó𝑛 𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠 1 𝑦 2 < 700 Restricción 2A.𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1𝑦 2 + 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 + 𝐺𝐶𝑎𝑟𝑏ó𝑛 𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠 1 𝑦 2 < 1200 Restricción 3A.𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1𝑦 2 + 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 + 𝐺𝐶𝑎𝑟𝑏ó𝑛 𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠 1 𝑦 2 < 1550 Restricción por capacidad línea 220 kV Mejillones - O’Higgins. Según los análisis presentados en la Tabla 16 de la Sección 4.3.1, se presentaría una restricción adicional en el sistema asociada a la zona sur-cordillera con los crecimientos de demanda de Minera Escondida (Proyecto Desaladora Coloso). Dicha restricción dice relación con la capacidad del tramo 220 kV Mejillones – O’Higgins. Si bien, una nueva línea Kapatur – O’Higgins permite relajar los flujos por este tramo en condición normal de operación, bastaría una falla en la o las nuevas líneas desde Kapatur para aumentar considerablemente el flujo por el tramo Mejillones – O’Higgins, presentándose sobrecargas al momento que se inicia la toma de carga de los nuevos proyectos de Minera Escondida conectados en S/E O’Higgins. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 119 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Con el fin de identificar las futuras restricciones de transmisión asociadas a la capacidad del tramo 220 kV Mejillones – O’Higgins para las distintas topologías evaluadas, se realizaron análisis de contingencias en DigSilent, y a partir de los resultados de los análisis, se determinaron las restricciones que permitirían operar el sistema con criterio de seguridad N-1. Restricción 1B. Sólo con S/E seccionadora Kapatur 𝐹𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1 ∙ 𝐹𝐶ℎ𝑎𝑐𝑎𝑦𝑎−𝑀𝑎𝑛𝑡𝑜𝑠 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠 < 𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 Restricción 2B. Con S/E seccionadora Kapatur + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 𝐹𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2 ∙ 𝐹𝐸𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1 < 𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 Restricción 3B. Con S/E seccionadora Kapatur + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2. 𝐹𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 3 ∙ 𝐹𝐸𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1+2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 Con𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 = 260 𝑀𝑉𝐴, 1 1 1 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1 = , 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2 = , 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 3 = 3 3 10 Al verificar el cumplimiento del criterio de seguridad N-1, las contingencias críticas identificadas para exigir al máximo el tramo 220 kV Mejillones – O’Higgins, fueron las siguientes: Restricción Nueva Instalación agregada Contingencia crítica evaluada para cumplimiento criterio seguridad N-1 tramo 220 kV Mejillones – O’Higgins Factor K Distribución 1B Sólo con S/E seccionadora Kapatur Línea 220 kV Chacaya – Mantos Blancos. 1/3 2B Con S/E seccionadora Kapatur + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 1/3 3B Con S/E seccionadora Kapatur + Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1+ Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 2 Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 o 2 1/10 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). 6.3.1.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 84. Tabla 84: Valores de inversión Nuevas Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins, circuitos 1 y 2. Proyectos Proyecto Valores de inversión en MMUSD VI AVI COMA VAT 1 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - O'Higgins, circuito 1 27,19 2,74 0,54 3,28 2 Tendido segundo circuito Línea 2x220 kV Kapatur - O'Higgins 14,00 1,41 0,28 1,69 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 120 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo En Tabla 85 y Tabla 86 se presentan los resultados de la evaluación económica de estos proyectos, donde se aprecia que a contar de los años 2016 y 2017 se generan sobrecostos de operación superiores a los valores de inversión de los proyectos 1 y 2 respectivamente, lo cual permite dar señales sobre la fecha óptima de entrada de estos proyectos, los cuales se pueden resumir en: 1. Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1, año 2016 2. Tendido circuito 2 Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins, año 2017 Las señales de inversión anterior, son consistentes y coincidentes con los análisis realizados en la Sección 4.3.1, donde la entrada del circuito 1 se asocia a los crecimientos de demanda de Minera Escondida en conjunto con la entrada en servicio de la central Kelar, y la entrada del circuito 2 se asocia a la toma de carga genera del proyecto EWS de Minera Escondida (Desaladora en Coloso). Tabla 85: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins, circuito 1 Año Costos totales de Operación MMUSD Sin Proyectos Con Proyecto 1 Ahorro VAT MMUSD Beneficio económico MMUSD Beneficio Decisión 2015 866.25 866.25 0.00 0.78 2016 833.08 831.48 1.60 0.82 Entrada Proyecto 7.03 2017 888.56 878.25 10.31 3.29 Flujo>0 6.32 2018 965.27 955.67 9.61 3.29 Flujo>0 16.66 2019 1,079.67 1,059.73 19.94 3.29 Flujo>0 23.21 2020 1,186.26 1,159.77 26.50 3.29 Flujo>0 29.03 2021 1,259.97 1,227.66 32.31 3.29 Flujo>0 132.00 2022 1,491.61 1,356.33 135.28 3.29 Flujo>0 251.93 2023 1,753.88 1,498.66 255.22 3.29 Flujo>0 262.91 2024 1,815.30 1,549.10 266.20 3.29 Flujo>0 222.86 2025 1,826.89 1,600.74 226.15 3.29 Flujo>0 270.28 2026 1,953.80 1,680.23 273.56 3.29 Flujo>0 214.42 2027 1,980.16 1,762.45 217.70 3.29 Flujo>0 175.07 2028 2,008.74 1,830.39 178.35 3.29 Flujo>0 114.49 2029 2,067.55 1,949.78 117.77 3.29 Flujo>0 (*) Se considera el 25% del VAT por fecha de puesta en servicio en Octubre de 2016, coincidente con fecha informada de puesta en servicio de central Kelar. Tabla 86: Evaluación económica Tendido segundo circuito Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Con Proyecto 1 Con Proyectos 1 y 2 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión 2015 866.25 866.25 0.00 -0.42 2016 831.48 831.48 0.00 0.42 Flujo<0 -0.04 2017 878.25 876.59 1.65 1.69 Entrada Proyecto 0.24 2018 955.67 953.73 1.94 1.69 Flujo>0 1.74 2019 1,059.73 1,056.29 3.43 1.69 Flujo>0 4.17 2020 1,159.77 1,153.90 5.86 1.69 Flujo>0 3.31 2021 1,227.66 1,222.65 5.01 1.69 Flujo>0 6.10 2022 1,356.33 1,348.54 7.79 1.69 Flujo>0 14.95 2023 1,498.66 1,482.02 16.65 1.69 Flujo>0 16.70 2024 1,549.10 1,530.71 18.39 1.69 Flujo>0 13.40 2025 1,600.74 1,585.65 15.09 1.69 Flujo>0 17.07 2026 1,680.23 1,661.47 18.76 1.69 Flujo>0 14.27 2027 1,762.45 1,746.49 15.96 1.69 Flujo>0 8.31 2028 1,830.39 1,820.39 10.00 1.69 Flujo>0 4.11 2029 1,949.78 1,943.98 5.80 1.69 Flujo>0 (*) Se considera el 25% del VAT por fecha de puesta en servicio en Octubre de 2016, coincidente con fecha informada de puesta en servicio de central Kelar. Año PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 121 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.2 Aumento de Capacidad Corredor Centro - Norte. Compensación serie Líneas 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. En términos generales, las actuales obras de transmisión en construcción o decididas presentadas en la Tabla 87 permiten levantar inicialmente futuras restricciones en el corredor Centro - Norte del SING. En efecto, el sistema actual más las nuevas Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2, de construcción decidida, permiten abastecer de manera segura los crecimientos de demanda de la zona en el horizonte 2015-2019. Sin embargo lo anterior, y de acuerdo a los análisis realizados en la sección 4.3.6, se identifica una futura restricción en los tramos troncales Encuentro – Lagunas y Crucero - Lagunas a contar del año 2020, asociada a crecimientos de demanda informados por Minera Quebrada Blanca. Para levantar dicha restricción, se propone la siguiente alternativa de expansión: Nuevo Banco de compensación serie, Líneas 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2, año 2020. La alternativa anterior permite: Mejorar la distribución de flujos entre los tramos troncales Encuentro – lagunas y Crucero – Lagunas proporcional a su capacidad. Mejorar los perfiles de tensión de la zona norte del SING. Tabla 87: Obras de transmisión en construcción corredor centro Norte N Plan de Obras de Transmisión Construcción y Recomendado Troncal 1 Barra seccionadora en S/E Tarapacá Cap. (*) (MVA) Longitud (km) Fecha PES Estado Segmento Decreto NA NA 03-2016 Construcción Troncal DS N°82 / 2012 DS N°310 / 2013 DS N°310 / 2013 60 NA 07-2015 Construcción Troncal 3 Banco de Compensación en Lagunas 60 MVAr + Ampliación S/E Lagunas Nueva línea 2x220 Encuentro - Lagunas, circuito 1 290 174 02-2017 Construcción Troncal DS N°82 / 2012 4 Nueva línea 2x220 Encuentro - Lagunas, circuito 2 290 174 02-2017 Construcción Troncal DS N°201 / 2014 2 Si bien en procesos anteriores se recomendó la construcción de nuevas líneas entre SS/EE Encuentro y Collahuasi y la ampliación de la actual Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 1, en el actual ejercicio de planificación, dichas obras no son necesarias en el Escenario Base, debido a que no existen crecimientos de demanda informados por Minera Collahuasi. Con el fin de definir la fecha óptima de puesta en servicio de esta alternativa de expansión, dicho proyecto será evaluado económicamente en términos de sus costos de inversión y los costos de operación y falla del sistema. Para realizar dicha evaluación, se identificarán restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, con y sin la ejecución de este proyecto. 6.3.2.1 Restricciones identificadas Para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de este tramo, la contingencia crítica identificada fue la siguiente: Falla línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2. Dada la redistribución de flujos asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas fueron las siguientes: Restricción Corredor Zona Norte Actual Restricción por Contingencia Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2. 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐶𝑜𝑙𝑙𝑎ℎ𝑢𝑎𝑠𝑖 1+2 < 401 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 122 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Restricción Corredor Zona Norte con Líneas 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2 Restricción por Contingencia Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2, con Crecimientos Demanda en Lagunas: 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐶𝑜𝑙𝑙𝑎ℎ𝑢𝑎𝑠𝑖 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 < 652 Restricción Corredor Zona Norte con Líneas 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2 y Compensación Serie Restricción por Contingencia Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2, con Crecimientos Demanda en Lagunas: 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐶𝑜𝑙𝑙𝑎ℎ𝑢𝑎𝑠𝑖 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 < 815 Tabla 88: Capacidad de transmisión actual para líneas evaluadas corredor centro - norte. Información a 35°C. Instalación Capacidad Instalación (MVA) Línea 2x220 kV Crucero - Lagunas, circuitos 1 y 2 2x183 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro - Lagunas, circuitos 1 y 2 2x290 Línea 220 kV Encuentro - Collahuasi, circuito 1 122 Línea 220 kV Encuentro - Collahuasi, circuito 2 170 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de crecimiento más probables para la zona norte, con el fin de modelar estas restricciones de manera más certera (crecimientos de demanda en Lagunas), y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). 6.3.2.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 89. Tabla 89: Valores de inversión para Banco de compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Valores de inversión en MUSD Proyectos 1 Proyecto Compensación Serie Línea 2x220 kV Encuentro - Lagunas 1 y 2 VI AVI COMA VAT 6,454 660 129 789 En la Tabla 90 se presenta los resultados de la evaluación económica de este proyecto, donde se aprecia que a contar del año 2021 se generan sobrecostos de operación superiores al valor de inversión de este proyecto, lo cual permite dar una señal sobre la fecha óptima de entrada de esta obra. Las señales de inversión anterior, son consistentes y coincidentes con los análisis realizados en la Sección 4.3.6, donde se indica la necesidad de esta obra ante los crecimientos de demanda de la zona norte del SING, específicamente los informados para Minera Quebrada Blanca. De las evaluaciones económicas presentadas en la Tabla 90, se debe destacar que los beneficios económicos asociados a este proyecto disminuyen a contar del año 2023 para el escenario base, lo anterior, a consecuencia de la entrada de módulos de generación convencional en la zona norte del SING. Sin embargo, estos módulos son sólo genéricos y no representan necesariamente una condición real que pudiese darse en el futuro, y por consiguiente el beneficio de este proyecto podría ser aún más significativo para escenarios de expansión con baja generación convencional en la zona norte del SING. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 123 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 90: Evaluación económica Banco de compensación serie Líneas 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Año 6.3.2.3 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin Proyectos Con Proyecto Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN acumulado 2015 988.47 988.47 0.00 - - 2016 2017 910.16 961.47 910.16 961.47 0.00 0.00 - - 2018 1,031.57 1,031.57 0.00 - - 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 1,125.94 1,221.26 1,297.25 1,426.86 1,550.77 1,599.51 1,647.58 1,723.03 1,806.09 1,885.36 2,016.02 1,125.94 1,221.26 1,292.47 1,419.23 1,550.32 1,599.36 1,647.57 1,722.83 1,805.50 1,880.55 2,003.03 0.00 0.00 4.78 7.63 0.45 0.15 0.01 0.20 0.59 4.81 12.98 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 4.00 6.86 -0.33 -0.62 -0.77 -0.57 -0.19 4.04 12.21 - - Entrada Proyecto 9.31 9.06 8.64 8.16 7.84 7.74 9.62 14.80 Recomendación Se recomienda la construcción inmediata de: Nuevo Banco de Compensación Serie Líneas 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2, año 2021. Por los siguientes motivos: 6.3.3 La inversión se recuperaría en tan solo 2 años. Permite aumentar la capacidad transmisión del corredor centro – norte en 150 MW aproximadamente. Mejorar los niveles de tensión de la zona norte del SING por acortamiento eléctrico de la Línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas. Aumento de Capacidad Tramo 220 kV Tarapacá – Lagunas. Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 De acuerdo a los análisis técnicos presentados en la Sección 4.3.6 se identifica una restricción de transmisión en el tramo troncal Tarapacá – Lagunas a contar del año 2017. Para levantar dicha restricción se proponen las siguientes alternativas de expansión: Alternativa 1: Nueva Línea 2x220 kV Tarapacá - Lagunas, circuito 1, año 2017 (Con Nueva 14 Subestación Tarapacá seccionando Línea 220 kV Tarapacá - Lagunas ). Alternativa 2: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1, año 2017. Con el fin de definir la mejor alternativa de expansión, y la fecha óptima de puesta en servicio de la alternativa de expansión seleccionada, los proyectos anteriormente mencionados serán evaluados económicamente en términos de sus costos de inversión y los costos de operación y falla del sistema. Para realizar dicha evaluación se identifican restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, para las distintas alternativas de expansión. 14 Por falta de espacios en S/E Tarapacá para la conexión de nuevos paños, esta alternativa de expansión es factible técnicamente con la construcción de una Nueva Subestación, lo que incrementa considerablemente el VI de este proyecto. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 124 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.3.1 Restricciones identificadas Para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de esta línea, las contingencias críticas identificadas fueron las siguientes: Falla línea 2x220 kV Tarapacá – Lagunas, circuitos 1 o 2 Falla Futura Líneas 2x220 kV Tarapacá – Lagunas, circuitos 1 o 2 (Alternativa 1). Falla Futura Líneas 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuitos 1 o 2 (Alternativa 2). Dada la redistribución de flujos asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas fueron las siguientes: Restricción Línea Tarapacá – Lagunas 1 (Sin obras de expansión) Restricción por Contingencia Línea 2x220 kV Tarapacá – Lagunas 2. 𝐹𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1 𝑜 2 Restricción Línea Tarapacá – Lagunas 1 (Con Alternativa 1 N. Línea Tarapacá - Lagunas) Restricción por Contingencia Nueva Línea 2x220 kV Tarapacá – Lagunas 1. 𝐹𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝑁𝑢𝑒𝑣𝑎 𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 Restricción Tramo Tarapacá – Lagunas 1 (Con Alternativa 2 N. Línea Cóndores – Pozo Almonte) Restricción por Contingencia Línea 2x220 kV Tarapacá – Lagunas 1 o 2. Flujo hacia S/E Tarapacá A: 𝐹𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝑁𝑢𝑒𝑣𝑎 𝐶ó𝑛𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠−𝑃𝑜𝑧𝑜 𝐴𝑙𝑚𝑜𝑛𝑡𝑒 1 < 235 Flujo hacia S/E Lagunas B: 𝐹𝑇𝑎𝑟𝑎𝑝𝑎𝑐á−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝑁𝑢𝑒𝑣𝑎 𝐶ó𝑛𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠−𝑃𝑜𝑧𝑜 𝐴𝑙𝑚𝑜𝑛𝑡𝑒 1 < 260 Tabla 91: Capacidad de transmisión actual para líneas evaluadas zona norte. Información a 35°C en zona Lagunas Instalación Capacidad Instalación (MVA) Línea 2x220 kV Tarapacá - Lagunas, circuito 1 y 2 151 Nueva Línea 2x220 kV Tarapacá - Lagunas, circuito 1 180 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 180 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 125 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.3.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 92. Tabla 92: Valores de inversión para alternativas de expansión para tramo Tarapacá - Lagunas. Valores de inversión en MUSD Proyectos Proyecto VI AVI COMA VAT 1A Nueva Línea entre S/E Nueva Tarapacá y Lagunas 18,078.0 1,823.3 361.6 2,184.9 1B Nueva S/E seccionadora en Línea Tarapacá-Lagunas 10,735.0 1,097.8 214.7 1,312.5 1 Total Alternativa 1: Nueva Línea 2x220 kV Tarapacá - Lagunas, circuito 1 28,813.0 2,921.1 576.3 3,497.3 2 Total Alternativa 2: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 13,780.00 1,389.8 275.6 1,665.4 Considerando que la demanda máxima informada de corto plazo para los clientes regulados de la zona norte del SING supera en un 20% la demanda máxima real del SING, se realizaron 2 evaluaciones económicas con el fin de sensibilizar las posibles desviaciones de demanda en el corto y largo plazo. En base a lo anterior, las evaluaciones económicas se realizarán para las siguientes 2 condiciones: A. Demanda Proyectada CDEC-SING para clientes regulados alimentados desde S/E Cóndores y S/E Parinacota (Considera demanda real 2014 y porcentaje de crecimiento informado). B. Demanda Informada para clientes regulados alimentados desde S/E Cóndores y S/E Parinacota. A- Evaluación considerando proyección de demanda actual en S/E Cóndores y S/E Parinacota. En las Tabla 93 y Tabla 94 se presentan los resultados de la evaluación económica de las alternativas de expansión analizadas, donde se puede observar que los beneficios económicos asociados a esta alternativa por ahorro en costos de operación y falla comienzan a contar del año 2018, sin embargo para este escenario, sólo se superan las anualidades de inversión a contar del año 2020, lo que indica el año 2020 como fecha óptima de entrada de cualquiera de las dos alternativas evaluadas. Por otra parte, se debe destacar que a contar del año 2023, en las evaluaciones económicas para estos proyectos se observaron grandes beneficios económicos, ya que a contar de ese año se considera dentro del plan de expansión base la entrada de grandes proyectos de generación convencional en la zona norte.. De acuerdo a los resultados, se puede observar que para ambas alternativas de expansión, en tan sólo 5 años (2020-2024) se podría alcanzar el retorno de la inversión por conceptos de ahorro en costos de operación, inversión y falla de larga duración. Más aún, si se consideran los ahorros por concepto de costos de falla de corta duración, la alternativa 2 incrementa considerablemente los beneficios económicos, prácticamente duplicando el ahorro en costos, lo que la hace la alternativa de expansión más atractiva (Tabla 95 y Tabla 96 e Informe de Abastecimiento Seguro de Ciudades del SNG, publicado con fecha 5 de agosto 15 de 2014 ). Tabla 93: Evaluación económica caso A-Alternativa 1-Nueva Línea 2x220 kV Tarapacá - Lagunas, circuito 1 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin Proyectos Alternativa 1 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 2015 974.76 974.76 0.00 Año 2016 2017 15 901.58 952.95 901.58 952.95 0.00 0.00 3.49 -3.49 2018 1,023.25 1,023.11 0.14 3.49 -3.35 2019 2020 2021 2022 2023 1,114.89 1,212.68 1,284.37 1,409.09 1,527.11 1,113.96 1,208.76 1,277.16 1,400.27 1,523.63 0.93 3.92 7.22 8.82 3.48 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 -2.56 0.43 3.73 5.33 -0.01 - Entrada Proyecto 3.47 7.48 7.47 http://cdec2.cdec-sing.cl/pls/portal/cdec.pck_transf_pub_inf_pub.sp_reportes_etapas?p_id_informe=3&p_id_sub_inf=5&p_id_sub_inf_ini=2 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 126 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 2024 1,592.42 1,569.86 22.56 2025 1,671.57 1,628.60 42.97 2026 1,743.01 1,698.86 44.15 2027 1,818.66 1,779.38 39.28 2028 1,886.15 1,849.65 36.50 2029 1,999.82 1,964.33 35.49 Valor presente ahorro costos 2020-2024 Valor presente Inversión año 2020 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 19.07 39.48 40.66 35.79 33.01 32.00 32.54 28.81 19.31 41.60 62.46 79.16 93.16 105.50 Tabla 94: Evaluación económica caso A-Alternativa 2-Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 Año 2015 2016 2017 2018 Costos totales de Operación MMUSD Sin Proyectos Alternativa 2 Ahorro 974.76 974.76 0.00 901.58 901.58 0.00 952.95 952.94 0.02 1,023.25 1,023.09 0.17 VAT Beneficio económico MMUSD MMUSD Beneficio Decisión o VAN -1.64 1.66 -1.49 1.66 - 2019 1,114.89 1,113.94 0.96 2020 1,212.68 1,208.74 3.94 2021 1,284.37 1,277.13 7.24 2022 1,409.09 1,400.24 8.85 2023 1,527.11 1,523.69 3.43 2024 1,592.42 1,573.26 19.15 2025 1,671.57 1,637.13 34.45 2026 1,743.01 1,707.84 35.17 2027 1,818.66 1,787.34 31.32 2028 1,886.15 1,856.92 29.23 2029 1,999.82 1,971.22 28.59 Valor presente ahorro costos operación 2020-2024 Valor presente ahorro por ENS estimada por CFCD 2020-2024 Valor presente Inversión año 2020 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 -0.70 2.28 Entrada Proyecto 5.58 6.69 7.19 12.09 1.77 13.30 17.49 24.16 32.79 42.67 33.51 59.86 29.66 73.70 27.57 85.39 26.93 95.78 30.45 22.74 13.78 Tabla 95: Estadística de falla de la zona norte del SING N° Fallas Tiempo Total de Desconexión Línea 110 kV Arica - Pozo Almonte 95 458.10 15.83 4.8 76.4 Línea 110 kV Cóndores - Cerro Dragón 2 4.05 0.33 2.0 0.7 Línea 110 kV Cóndores - Pacífico 2 3.67 0.33 1.8 0.6 Línea 110 kV Cóndores - Palafitos 1 4.27 0.17 4.3 0.7 Línea 220 kV Cóndores - Parinacota 3 50.72 0.50 16.9 8.5 Línea 220 kV Tarapacá - Cóndores 3 30.62 0.50 10.2 5.1 Línea 66 kV CD Arica - Arica 5 19.37 0.83 3.9 3.2 Línea 66 kV CD Iquique - Iquique 32 40.20 5.33 1.3 6.7 Línea 66 kV Central Chapiquiña - Arica 8 11.25 1.33 1.4 1.9 Línea 66 kV Iquique - Pozo Almonte N°1 35 428.20 5.83 12.2 71.4 Línea 66 kV Iquique - Pozo Almonte N°2 15 52.90 2.50 3.5 8.8 Línea 66 kV Parinacota - Chinchorro 1 0.07 0.17 0.1 0.0 Línea 66 kV Parinacota - Pukará 2 1.55 0.33 0.8 0.3 Línea 66 kV Parinacota - Quiani 13 25.53 2.17 2.0 4.3 Transformador Arica 110/66/13,8 kV 1 35.23 0.17 35.2 5.9 Instalación_Fallada PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Fallas/Año Horas/Falla Tiempo Estimado de Desconexión anual (horas) Página 127 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 96: Estimación de ENS por CFCD actualizado a 14738 USD/MWh Instalación ENS por contingencia (MW) Tiempo estimado desconexión anual (Horas) Valorización ENS (MMUSD) Considerar Falla Línea 220 kV Cóndores – Parinacota 30 8.5 3.76 Si Falla Línea 220 kV Tarapacá – Cóndores Falla Línea 220 kV Lagunas – Pozo Almonte 80 5.1 6.01 Si Línea 220 kV Pozo Almonte - Parinacota Línea 220 kV Cóndores Pozo Almonte 48 - - No Aplica No Aplica Falla ATR 220/110/13.8 kV Cóndores 50 - - No Aplica No Aplica Falla ATR 220/69/13.8 kV Parinacota 90 - - No Aplica No Aplica Solución En términos de la elección de la alternativa de expansión recomendada, la alternativa 2 genera mayores beneficios que la alternativa 1 debido a su gran diferencia en costos de inversión, considerando la falta de espacios en S/E Tarapacá, que implican construir una nueva subestación sobre el farellón costero para la llegada de una nueva línea, de acuerdo con lo informado por el propietario de subestación Tarapacá. Finalmente, se debe destacar que la alternativa 2, Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte no sólo permite generar ahorros en términos de costos de inversión, operación y falla de larga duración, sino también por el concepto de ahorro en costos de falla de corta duración, ya que permite dar respaldo a los consumos regulados de S/E Parinacota, S/E Cóndores y S/E Pozo Almonte ante fallas en las líneas Tarapacá-Cóndores y Lagunas – Pozo Almonte. Estos costos fueron estimados en aproximadamente 6 MMUSD al año adicionales a los otros beneficios percibidos, a partir de las estadísticas de falla del CDEC-SING (Informe de 16 abastecimiento seguro de ciudades ) B-Evaluación considerando demanda informada en S/E Cóndores y S/E Parinacota. En las Tabla 97 y Tabla 98 se presentan los resultados de las evaluaciones para la condición que considera la demanda informada de largo plazo para los clientes regulados de la zona norte, donde se puede observar que aumentan los beneficios económicos asociados a estas alternativas, se adelanta la necesidad de estas alternativas al año 2019, y sigue obteniéndose mayor beneficio con la Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, a consecuencia de su menor valor de inversión y el ahorro por conceptos de energía no servida a clientes regulados al evaluar fallas de costa duración. 16 http://cdec2.cdec-sing.cl/pls/portal/cdec.pck_transf_pub_inf_pub.sp_reportes_etapas?p_id_informe=3&p_id_sub_inf=5&p_id_sub_inf_ini=2 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 128 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 97: Evaluación económica caso B-Alternativa 1-Nueva Línea 2x220 kV Tarapacá - Lagunas, circuito 1 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin Proyectos Alternativa 1 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 2015 982.10 982.10 0.00 Año 2016 2017 906.75 958.63 906.74 958.32 0.01 0.31 3.49 2018 1,029.48 1,028.72 0.76 2019 1,122.35 1,120.09 2.26 2020 1,221.36 1,215.50 5.86 2021 1,294.75 1,285.08 9.67 2022 1,421.30 1,409.54 11.76 2023 1,536.98 1,534.10 2.87 2024 1,600.90 1,580.36 20.55 2025 1,678.84 1,637.57 41.26 2026 1,751.35 1,709.25 42.10 2027 1,827.83 1,790.88 36.95 2028 1,896.35 1,862.78 33.58 2029 2,010.91 1,978.29 32.62 Valor presente ahorro costos 2020-2024 Valor presente Inversión año 2020 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 3.49 - -3.18 - -2.73 -1.23 2.37 Entrada Proyecto 6.18 7.26 8.27 13.48 -0.62 13.06 17.06 23.65 37.77 44.97 38.61 64.78 33.46 80.39 30.09 93.15 29.13 104.39 36.88 28.81 Tabla 98: Evaluación económica caso B-Alternativa 2-Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 Año 2015 2016 2017 Costos totales de Operación MMUSD Sin Proyectos Alternativa 2 Ahorro 982.10 982.10 0.00 906.75 958.63 906.74 958.30 0.01 0.34 2018 1,029.48 1,028.70 0.78 2019 1,122.35 1,120.07 2.28 2020 1,221.36 1,215.47 5.88 2021 1,294.75 1,285.11 9.63 2022 1,421.30 1,409.99 11.31 2023 1,536.98 1,534.18 2.80 2024 1,600.90 1,583.38 17.53 2025 1,678.84 1,645.88 32.95 2026 1,751.35 1,717.70 33.66 2027 1,827.83 1,797.94 29.89 2028 1,896.35 1,868.68 27.68 2029 2,010.91 1,984.13 26.78 Valor presente ahorro costos operación 2019-2023 Valor presente ahorro por ENS estimada por CFCD 2019-2023 Valor presente Inversión año 2019 6.3.3.3 VAT Beneficio económico MMUSD MMUSD Beneficio Decisión o VAN 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 -1.32 - -0.88 0.62 Entrada Proyecto 4.22 4.05 7.97 10.04 9.65 16.64 1.14 17.34 15.87 26.30 31.29 42.36 32.00 57.29 28.23 69.26 26.02 79.29 25.12 88.09 23.64 22.74 13.78 Recomendación Se recomienda la construcción inmediata de: Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1, año 2019. Por los siguientes motivos: Recuperación de la inversión en 4 años por ahorro en costos de operación y falla de larga duración. Aumenta seguridad de suministro en Arica, Iquique y Pozo Almonte, generando un ahorro cercano a 6 MMUSD al año por concepto de ahorro en costos de falla de corta duración. Lo que justifica su construcción inmediata (VATT = 1.68 MMUSD) Valor de inversión un 50% menor que la alternativa de una nueva línea Tarapacá – Lagunas (Falta de espacios en S/E Tarapacá) PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 129 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Permite levantar una futura restricción en el sistema troncal por criterio de seguridad N-1, que se presentaría generalmente en escenarios con la CTTAR fuera de servicio. En caso que no fuera factible promover el proyecto anterior a través del proceso de revisión de expansión troncal, de todas formas sería necesario el siguiente proyecto: Nueva Línea 2x220 kV Nueva Tarapacá – Lagunas, circuito 1, año 2019, con una Nueva Subestación seccionadora del actual tramo troncal Tarapacá - Lagunas. No obstante, la solución óptima recomendada para levantar la restricción de transmisión troncal del tramo Tarapacá – Lagunas corresponde a la nueva línea 220 kV entre las subestaciones Cóndores y Pozo Almonte por los motivos presentados anteriormente. 6.3.4 Aumento Capacidad Tramo Crucero – Encuentro Para el caso del tramo 220 kV Crucero – Encuentro, no se realiza una evaluación económica de las obras que permiten levantar dicha restricción, ya que éstas se encuentran actualmente en proceso de construcción. N 1 2 Plan de Obras de Transmisión Construcción y Recomendado Troncal Ampliación líneas 2x220 kV Crucero-Encuentro + Ampliación S/E Encuentro Nueva Subestación seccionadora 220 kV Crucero Encuentro 6.3.5 Cap. (MVA) Longitud (km) 1000 1 NA NA Fecha PES 032016 032018 Estado Segmento Construcción Troncal Construcción Troncal Decreto DS N°310 / 2013 DS N°201 / 2014 Cambio TTCC Línea 2x220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2. De acuerdo a la información presentada en la Tabla 62 de la Sección 5.1, la capacidad de las líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 actualmente está limitada por sus equipos de paño, específicamente, por la capacidad de sus transformadores de corriente. Tabla 99: Capacidad líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2. Capacidades Informadas Instalaciones TTCC [MVA] Conductor [MVA] Trampa de onda [MVA] Actual [MVA] Línea 220 kV Crucero-Laberinto 1 137 316 - 137 Línea 220 kV Crucero-Laberinto 2 228 316 - 228 Inicialmente, se recomienda el cambio de los transformadores de corriente de estas instalaciones para aumentar la capacidad de esta línea, sin embargo, se evaluará económicamente este proyecto con el fin de identificar el momento óptimo para realizar esta ampliación. 6.3.5.1 Restricciones identificadas De acuerdo a los resultados de las simulaciones de largo plazo para el escenario base (Figura 37), los flujos esperados por las Líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 no superarían los 150 MW, valor inferior a las limitaciones impuestas por los TTCC, sin embargo, de los análisis de contingencia realizados, se identificó que para algunos escenarios de operación se sobrepasarían los límites de capacidad de la línea 220 kV Crucero – Laberinto 1 por criterio de seguridad N-1. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 130 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Figura 37: Flujos Líneas 220 kV Crucero - Laberinto 1 y 2 Crucero 220->Laberinto 220 II 150 sample1 sample2 100 sample3 Flujo(MW) 50 0 -50 -100 -150 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2021 2022 2021 2022 2023 Crucero 220->Laberinto 220 I 150 100 Flujo(MW) 50 0 -50 sample1 -100 sample2 sample3 -150 2015 2016 2017 2018 2019 t[años] 2020 2023 Las contingencias críticas identificadas fueron las siguientes: Falla Línea 220 kV Crucero – Laberinto 2. Falla Línea 220 kV Encuentro – El Tesoro (Cerrado el tramo Encuentro – El Cobre). Dada la redistribución de flujos asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas fueron las siguientes: Restricción 1. Contingencia Línea 220 kV Crucero – Laberinto 2. |𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 1 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1 ∙ 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 2 | < |𝐹𝑀𝑎𝑥𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜 −𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 1 | Restricción 2. Contingencia Línea 220 kV Encuentro – El Tesoro. Con: |𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 1 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2 ∙ 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜 | < |𝐹𝑀𝑎𝑥𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜 −𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 1 | 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1 = 0,3 , 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2 = 0,3 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 131 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). 6.3.5.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 100. Tabla 100: Valores de inversión Cambio de TTCC Líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2. Valores de inversión en MUSD Proyectos Proyecto 1 Cambio TTCC Líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 VI AVI COMA VAT 672 69 13 82 En la Tabla 101 se presentan los resultados de la evaluación económica de estos proyectos, donde se aprecia que a contar del año 2017 se generan sobrecostos de operación superiores a los valores de inversión de este proyecto, lo cual permite dar una señal sobre la fecha óptima de entrada de este proyecto. Considerando que: Este proyecto es de bajo costo de inversión respecto a otros proyectos de ampliación de mayor envergadura. Se comenzarían a generar sobrecostos de operación a contar del año 2017. La capacidad de los TTCC generan una limitación sobre estas líneas cercanas al 40%. Y que la ampliación de esta línea sería muy sensible a cambios en el plan de obras de generación. Se recomienda que esta obra sea de construcción inmediata, manteniendo la recomendación de puesta en servicio para el año 2017: Cambio TTCC Líneas 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2, año 2017 Tabla 101: Evaluación económica Cambio de TTCC Línea 220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2. Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Año Sin Proyectos Con Proyectos Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 2015 866.22 866.22 0.00 - - - 2016 831.48 831.48 0.00 0.082 -0.08 2017 876.70 876.59 0.11 0.082 0.03 Entrada Proyecto 2018 953.93 953.73 0.20 0.082 0.12 0.12 2019 1,056.66 1,056.29 0.37 0.082 0.29 0.34 2020 1,154.03 1,153.90 0.13 0.082 0.05 0.37 2021 1,222.72 1,222.65 0.07 0.082 -0.01 0.36 0.76 2022 1,349.25 1,348.46 0.79 0.082 0.71 2023 1,489.33 1,481.52 7.80 0.082 7.72 4.72 2024 1,537.26 1,530.26 7.01 0.082 6.92 7.95 2025 1,587.60 1,585.40 2.20 0.082 2.12 8.85 11.78 2026 1,668.69 1,661.02 7.67 0.082 7.59 2027 1,767.33 1,745.86 21.46 0.082 21.38 19.27 2028 1,871.23 1,820.23 50.99 0.082 50.91 35.49 2029 2,010.06 1,943.97 66.09 0.082 66.01 54.61 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 132 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.6 Reubicación de paños S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro. De acuerdo a los análisis presentados en la Sección 5.4.4, el beneficio económico de este proyecto por ahorro anual en costo de falla de corta duración se puede estimar en 28 MMUSD, lo que significa un VAN aproximado de 94 MMUSD en 5 años. 6.3.7 Obras corredor 220 kV Encuentro – El Cobre. Crecimientos Minera Esperanza. De acuerdo a los análisis presentados en la Sección 4.3.5, se identifica la necesidad técnica de la construcción de los proyectos: Cambio de TTCC Líneas Encuentro – El Tesoro y El Tesoro – Esperanza. Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito 1, de 290 MVA. Ambas obras condicionadas al cierre del corredor Encuentro – El Tesoro – Esperanza, y a los crecimientos de demanda de Minera Esperanza (Informados para el año 2018) Los proyectos anteriormente mencionados serán evaluados económicamente con el fin de justificar la fecha recomendada de puesta en servicio de estas obras. Para realizar dicha evaluación se identificarán restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, en caso que no se realicen estas obras. 6.3.7.1 Restricciones identificadas Para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de este tramo, las contingencias críticas identificadas fueron las siguientes: Falla Línea 220 kV Crucero – Laberinto 1 o 2. Falla Línea 220 kV Encuentro – El Tesoro. Falla Línea 220 kV El Cobre – Esperanza 1 o 2. Dada la redistribución de flujos asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas fueron las siguientes: Restricciones 1. Tramo Encuentro – El Tesoro Restricción 1A: Contingencia Línea 220 kV Crucero – Laberinto 1. 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1𝐴 ∙ 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 1 𝑜 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜 Restricción 1B. Contingencia Línea 220 kV El Cobre – Esperanza 1 o 2 Con: 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1𝐵 ∙ 𝐹𝐸𝑙 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑒−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 1 𝑜 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1𝐴 = 0.26 , 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1𝐵 = 0.4 Restricciones 2. Tramo El Tesoro - Esperanza Restricción 2A: Contingencia Línea 220 kV Crucero – Laberinto 1. 𝐹𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2𝐴 ∙ 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑏𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑜 1 𝑜 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 Restricción 2B. Contingencia Línea 220 kV El Cobre – Esperanza 1 o 2 𝐹𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2𝐵 ∙ 𝐹𝐸𝑙 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑒−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 1 𝑜 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 133 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Con: 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1𝐴 = 0.26 Restricciones 3. Tramo El Cobre - Esperanza , 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1𝐵 = 0.4 Restricción 3A: Contingencia Línea 220 kV El Cobre – Esperanza 1 o 2. 𝐾3𝐴 ∙ 𝐹𝐸𝑙 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑒−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 1 𝑜 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑙 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑒−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 1 𝑜 2 Restricción 3B. Contingencia Línea 220 kV Encuentro – El Tesoro 𝐹𝐸𝑙 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑒−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑙 𝑇𝑒𝑠𝑜𝑟𝑜 < 2 ∙ 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑙 𝐶𝑜𝑏𝑟𝑒−𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑛𝑧𝑎 1 𝑜 2 Con: 𝐾3𝐴 = 1.71 Capacidad en MVA a 25°C Línea Conductor TTCC Protecciones Línea 220 kV El Cobre - Esperanza. Circuito Nº1 180 - - Línea 220 kV El Cobre - Esperanza. Circuito Nº2 180 - - Línea 220 kV El Tesoro - Esperanza 293 182 85 Línea 220 kV Encuentro - El Tesoro 327 182 124 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). 6.3.7.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 102. Tabla 102: Valores de inversión obras de transmisión corredor 220 kV Encuentro – El Cobre. Proyectos Proyecto 1 2 Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito 1 Cambio TTCC Líneas 220 kV Encuentro – El Tesoro y El Tesoro - Esperanza Valores de inversión en MUSD VI 24,550 401 AVI 2,476 41 COMA 491 8 VAT 2,967 49 En las Tabla 103 y Tabla 104 se presentan los resultados de la evaluación económica de estos proyectos, donde se aprecia que a contar del año 2019 se generan sobrecostos de operación superiores a los valores de inversión de estos proyectos, lo cual permite dar una señal sobre la fecha óptima de entrada de estos. Destacar que: La entrada de estos proyectos coincide con los crecimientos totales de demanda de Minera Esperanza (Modelados con 20% 2018 y 100% 2019). Para la evaluación económica se considera sólo las limitaciones por capacidad de los TTCC, debido a que las limitaciones por protecciones se pueden tratar a nivel de ajustes y no requerirían inversiones adicionales. En base a lo anterior, y los resultados de la evaluación económica, se recomienda: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 134 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Cambio TTCC Líneas 220 Encuentro – El Tesoro y El Tesoro - Esperanza, año 2019. Condicionada al cierre del tramo Encuentro – El Cobre. Nueva Línea 2x220 kV Esperanza – El Cobre, circuito 1, año 2019. Condicionada a Crecimientos de Minera Esperanza. Tabla 103: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito 1. Año Costos totales de Operación MMUSD Sin Proyectos Con Proyecto 1 2015 866.22 2016 831.48 VAT Beneficio económico MMUSD Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 866.22 0.00 - - 831.48 0.00 - - - - 2017 876.59 876.59 0.00 - - 2018 953.79 953.79 0.00 - - 2019 1,076.06 1,058.52 17.54 2.967 14.58 Entrada Proyecto 2020 1,173.15 1,155.37 17.78 2.967 14.82 25.50 2021 1,265.78 1,223.95 41.84 2.967 38.87 54.70 2022 1,482.93 1,348.52 134.41 2.967 131.44 144.48 2023 1,646.16 1,481.52 164.63 2.967 161.67 244.86 2024 1,684.00 1,530.41 153.59 2.967 150.62 329.88 2025 1,704.42 1,585.93 118.49 2.967 115.52 389.16 2026 1,810.06 1,661.29 148.77 2.967 145.80 457.18 2027 1,949.35 1,745.95 203.40 2.967 200.43 542.18 2028 2,106.79 1,820.26 286.53 2.967 283.56 651.51 2029 2,312.84 1,944.05 368.79 2.967 365.83 779.73 Tabla 104: Evaluación económica Cambios TTCC Líneas 2x220 kV Encuentro – El Tesoro y El Tesoro Esperanza. Año Costos totales de Operación MMUSD VAT Proyecto 2 Con Proyecto 1 Con Proyectos 1 y 2 Ahorro MMUSD Beneficio Beneficio económico MMUSD 2015 866.22 866.22 0.00 - - 2016 2017 831.48 876.59 831.48 876.59 0.00 0.00 - - 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 953.79 1,058.52 1,155.37 1,223.95 1,348.52 1,481.52 1,530.41 1,585.93 1,661.29 1,745.95 1,820.26 1,944.05 953.73 1,056.29 1,153.90 1,222.65 1,348.46 1,481.52 1,530.26 1,585.40 1,661.02 1,745.86 1,820.23 1,943.97 0.06 2.23 1.46 1.29 0.06 0.00 0.15 0.53 0.28 0.08 0.02 0.08 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 0.049 2.18 1.41 1.24 0.01 -0.05 0.11 0.48 0.23 0.03 -0.02 0.03 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Decisión o VAN - Entrada Proyecto 2 3.15 4.08 4.09 4.06 4.12 4.37 4.47 4.49 4.48 4.49 Página 135 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.8 Obras corredor 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko. Crecimientos Minera Zaldívar. De acuerdo a los análisis presentados en la sección 4.3.1 se identifica la necesidad técnica de la construcción del proyecto: Nueva Línea 220 kV O’Higgins - Domeyko, año 2019. Obra condicionada a los crecimientos de demanda de Minera Zaldívar, o a la Interconexión con el SADI en un escenario de exportación de energía. El proyecto anteriormente mencionado será evaluado económicamente con el fin de justificar la fecha recomendada de puesta en servicio de esta obra. Para realizar dicha evaluación se identificarán restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, en caso que no se realice esta obra. 6.3.8.1 Restricciones identificadas Para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de este tramo, las contingencias críticas identificadas fueron las siguientes: Falla Futuras Líneas 2x220 kV O’Higgins - Domeyko1 o 2 (Actuales Líneas 2x220 kV Atacama Domeyko). Falla Futuras Líneas 2x220 kV O’Higgins - Domeyko1 o 2 (Actuales Líneas 2x220 kV Atacama Domeyko). Dada la redistribución de flujos asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas fueron las siguientes: Restricción Tramo O’Higgins – Palestina - Domeyko Restricción por Contingencia Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko 1 o 2. Con: 𝐹𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝑃𝑎𝑙𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑎−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1 ∙ 𝐹𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 1 𝑜 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝑃𝑎𝑙𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑎−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 1 = 0.37 Restricción Tramo O’Higgins – Domeyko (Actual Atacama – Domeyko) Restricción por Contingencia Línea 2x220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko Con: 𝐹𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 1 𝑜 2 + 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2 ∙ 𝐹𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝑃𝑎𝑙𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑎−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜1 𝑜 2 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 2 = 0.25 Tabla 105: Capacidad de transmisión actual para línea 220 kV O'Higgins – Palestina - Domeyko Instalación Capacidad térmica (MVA) Capacidad por TC (MVA) Capacidad Instalación (MVA) Línea 2x220 kV O'Higgins – Domeyko, c1 o c2 246 365 246 Tramo 220 kV O'Higgins – Palestina 246 365 246 Tramo 220 kV Palestina – Domeyko 246 365 246 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 136 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). 6.3.8.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 106.Tabla 106 Tabla 106: Valores de inversión obras de transmisión Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1. Proyectos 1 Valores de inversión en MUSD Proyecto VI Nueva Línea 2x220 kV O'Higgins - Domeyko, circuito 1 34,144 AVI COMA VAT 3,444 683 4,127 En la Tabla 107 se presentan los resultados de la evaluación económica de este proyecto, donde se aprecia que no se percibirían beneficios a contar del año 2019 por sobrecostos de operación, más aún, los resultados de las simulaciones indican que la conveniencia económica de este proyecto sería posterior a los crecimientos de demanda de Minera Zaldívar (2019). Destacar que: La entrada de este proyecto no se justifica económicamente con los crecimientos de demanda informados por Minera Zaldívar (Aproximadamente 100 MW). En base a lo anterior, y los resultados de la evaluación económica, se recomienda: Posponer en el caso base la Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins - Domeyko, circuito 1, del año 2019 al año 2022. Condicionada a Crecimientos de demanda en la zona sur cordillera. Tabla 107: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 Año Costos totales de Operación MMUSD VAT Sin Proyectos Con Proyecto Ahorro MMUSD Beneficio económico MMUSD Beneficio 2015 866.22 866.22 0.00 - - 2016 2017 831.48 876.59 831.48 876.59 0.00 0.00 - - 2018 953.73 953.73 0.00 - - 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 1,056.29 1,153.93 1,223.54 1,350.49 1,492.17 1,536.61 1,628.38 1,763.32 1,879.31 1,960.48 2,181.76 1,056.29 1,153.90 1,223.30 1,348.46 1,481.52 1,530.41 1,585.76 1,661.02 1,745.86 1,820.23 1,943.97 0.00 0.02 0.24 2.03 10.64 6.20 42.62 102.30 133.44 140.25 237.79 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13 -4.01 -2.73 -1.71 7.46 29.11 18.20 77.25 138.63 173.56 176.44 276.11 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Decisión o VAN - - Entrada Proyecto - Página 137 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.9 Nueva Línea 1x220 kV Kapatur – Cochrane. Capacidad de Inyección en S/E Kapatur. De acuerdo a los análisis presentados en la sección 4.3.2 se identifica la necesidad técnica de la construcción del proyecto: Nueva Línea 1x220 kV Kapatur - Cochrane, año 2021. Obra condicionada a la conexión de generación adicional en S/E Kapatur por sobre los 700 MW. El proyecto anteriormente mencionado será evaluado económicamente con el fin de justificar la fecha recomendada de puesta en servicio de esta obra. Para realizar dicha evaluación se identificarán restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, en caso que no se realice esta obra. 6.3.9.1 Restricciones identificadas De los análisis de contingencia realizados en la sección 4.3.2, se identificaron las siguientes restricciones para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1: Restricción de Inyección S/E Kapatur: Sólo con Línea 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2. Restricción por Contingencia Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko 1 o 2. 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 + 𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1+2 + 𝐺𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠 𝐶𝑎𝑟𝑏ó𝑛 1+2 < 1550 𝑀𝑊 Restricción de Inyección S/E Kapatur: Con Líneas 2x220 kV Kapatur – O’Higgins 1 y 2 y Nueva Línea 1x220 kV Kapatur - Cochrane. Restricción por Contingencia Línea 2x220 kV O’Higgins – Palestina - Domeyko 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 + 𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1+2 + 𝐺𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠 𝐶𝑎𝑟𝑏ó𝑛 1+2 + 𝐺𝐶𝑜𝑐ℎ𝑟𝑎𝑛𝑒 1+2 < 2350 𝑀𝑊 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos considerados, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). 6.3.9.2 Evaluación económica Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 108. Tabla 108: Valores de inversión obras de transmisión Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1. Proyectos Proyecto 1 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - Cochrane, circuito 1 Valores de inversión en MUSD VI AVI COMA VAT 7,452 752 149 901 En la Tabla 109 se presentan los resultados de la evaluación económica de este proyecto, donde se puede verificar la conveniencia económica de este proyecto a contar del año 2021, donde los sobrecostos de operación serían mayores que el costo de inversión estimado para esta obra. Destacar que: La entrada de este proyecto se justifica económicamente con la entrada del segundo módulo de generación a Carbón recomendado para el año 2021 en la futura S/E Kapatur. En base a lo anterior, y los resultados de la evaluación económica, se recomienda: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 138 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - Cochrane, circuito 1, año 2021. Condicionada a conexión de generación en S/E Kapatur por sobre los 700 MW (Adicionales a las centrales en construcción Cochrane 1, 2 y Kelar). Tabla 109: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 Año Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin Proyectos Con Proyecto Ahorro MMUSD Beneficio 2015 866.22 866.22 0.00 - - Decisión o VAN - 2016 831.48 831.48 0.00 - - - 2017 876.59 876.59 0.00 - - - 2018 953.73 953.73 0.00 - - 2019 1,056.29 1,056.29 0.00 - - - 2020 1,153.90 1,153.90 0.00 - - - 2021 1,223.30 1,221.87 1.43 0.90 0.53 Entrada Proyecto 2022 1,348.54 1,344.62 3.92 0.90 3.02 - 2023 1,482.02 1,475.26 6.76 0.90 5.85 - 2024 1,530.86 1,524.89 5.97 0.90 5.07 - 2025 1,586.02 1,581.03 4.99 0.90 4.09 - 2026 1,661.47 1,654.76 6.71 0.90 5.81 - 2027 1,746.49 1,736.82 9.67 0.90 8.77 - 2028 1,820.39 1,806.60 13.78 0.90 12.88 - 2029 1,943.98 1,926.61 17.36 0.90 16.46 - 6.3.10 Obras para seguridad de suministro de ciudades. 17 Ver Informe de Abastecimiento Seguro de Ciudades del SNG, publicado con fecha 5 de agosto de 2014 . 17 http://cdec2.cdec-sing.cl/pls/portal/cdec.pck_transf_pub_inf_pub.sp_reportes_etapas?p_id_informe=3&p_id_sub_inf=5&p_id_sub_inf_ini=2 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 139 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.3.11 Plan definitivo Escenario Base. Tabla 110: Plan de obras de transmisión definitivo Escenario Base. Obras de transmisión comunes. N Obra de Transmisión Segmento Estado Cap. (MVA) Año PES VI Ref. VAT Miles USD 1 Nueva Línea 2X220 kV Kapatur- O'Higgins, circuito 1 Adicional Construcción 840 2016 27,194 3,287 2 Nueva Línea 2X220 kV Kapatur- O'Higgins, circuito 2 Adicional Construcción 840 2017 14,059 1,699 3 Reubicación de paños S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro. Troncal Recomendada NA 2018 24,418 2,985 4 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 Troncal Recomendada 180 2019 1,378 167 5 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Troncal Recomendada - 2021 6,454 789 6 Cambio TTCC Líneas 2x220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 Adicional Recomendada 300 2017 672 82 Compensación Capacitiva S/E Radomiro Tomic Cambios de TTCC Líneas 220 kV Encuentro - El Tesoro y El 8 Tesoro – Esperanza 9 Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito1 10 Compensación Capacitiva S/E Cóndores Adicional Recomendada 120 2018 2,958 362 11 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 Adicional 12 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 Adicional 7 Condicionada 300 2019 401 49 Adicional Adicional Condicionada Recomendada Evaluar Escenarios Evaluar Escenarios 290 60 2019 2020 2,455 1,716 297 210 700 2021 7,452 901 365 2023 34,144 4,127 2016 2.000 245 2016 2016 3,000 6,500 363 795 Subtransmisión Recomendada Subtransmisión Subtransmisión Recomendada Recomendada 152 305 150 150 Subtransmisión Recomendada 150 2017 11,000 1,345 17 Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota, circuito 1 Subtransmisión Recomendada 180 2019 47,591 5,752 18 Compensación Capacitiva S/E Pozo Almonte y Parinacota Subtransmisión Recomendada 40 2021 13 14 15 16 Cambio de TTCC Líneas 110 kV Capricornio – Antofagasta y Antofagasta – Alto Norte. Nueva Línea 1x110 kV Antofagasta – Esmeralda Nuevo Transformador 220/110 kV S/E Capricornio Nuevo Transformador 220/110 kV S/E La Negra y seccionamiento Línea 220 kV O’Higgins – Coloso. Adicional PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING - - Comentario Kelar y Crecimiento de demanda MEL (OGP1) Crecimientos de demanda MEL (EWS) Evitar ampliación de barras S/E Crucero y aumento seguridad de suministro del SING por fallas en S/E Crucero. Reubicación 7 paños. Levanta restricción del tramo Tarapacá Lagunas Crecimiento de demanda Quebrada Blanca Limitan líneas al 40% de su capacidad. Entrada de centrales en S/E Kapatur y Crecimientos demanda Minera Escondida. Crecimiento de demanda R.Tomic Crecimientos de demanda Minera Esperanza Crecimiento de demanda Quebrada Blanca Conexión de generación en Kapatur (Sobre 700 MW). KELAR+IEM. Crecimientos de demanda de Minera Zaldívar Seguridad de suministro ciudades zona sur del SING, Antofagasta, Antofagasta, La Negra y Alto Norte. Seguridad de suministro zona norte del SING, Arica, Iquique y Pozo Almonte Calidad de suministro zona norte del SING Arica, Iquique y Pozo Almonte Página 140 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.4 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC CENTRO. En la Tabla 111 se presentan las obras de transmisión identificadas en la sección 4.4, que permiten evitar futuras congestiones en el SING en el escenario que se alcancen las máximas transferencias que podría permitir la línea de interconexión entre el SIC y el SING, esto es, 1500 MW máximos en ambas direcciones. Sin embargo lo anterior, los niveles de transferencia máximos para los cuales estaría dimensionada la línea de interconexión no necesariamente se alcanzarían en los primeros años en que ambos sistemas operarían interconectados, lo que en esta sección dichos proyectos serán evaluados económicamente. Tabla 111: Obras necesarias técnicamente, escenario Interconexión SING-SIC Centro. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES Vi Ref. 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - - - 19 20 Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro, circuito 1 Nueva Línea 2x220 kV Miraje – Nueva Crucero Encuentro, circuito 1 Nueva Línea 2x500 kV Kapatur – Nueva Crucero Encuentro energizada en 220kV, circuito 1 500 700 2021 2021 5,614 14,419 679 1,743 Plan de obras definitivo Escenario Base. Nueva Nueva 700 2021 64,715 7,821 Nueva 21 VAT Miles USD Comentario Con el fin de definir las fechas óptimas de puesta en servicio de estos proyectos de expansión, dicho proyectos serán evaluados económicamente en términos de sus costos de inversión y los costos de operación y falla del sistema. Para realizar dichas evaluaciones, se identificaron restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, con y sin la ejecución de estos proyectos. 6.4.1 Restricciones identificadas En el escenario de Interconexión SING-SIC Centro se identificaron restricciones para las máximas transferencias de diseño de la interconexión en las siguientes líneas: Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro. Línea 220 kV Miraje –Encuentro. Línea 220 kV Central Atacama – Miraje. Las contingencias críticas identificadas para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de estas líneas, corresponden particularmente a fallas en sus circuitos paralelos. Dada la redistribución de flujos por las líneas asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas para cada una fueron las siguientes: 1-Restricción Línea Nueva Crucero Encuentro – Encuentro Inyección SIC: Limita inyecciones del SIC a valores cercanos a los 1200 MW. Retiro SIC: Limita inyecciones del SIC a valores cercanos a los 1300 MW. |𝐹𝑁𝑢𝑒𝑣𝑎 𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜 𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 1+2 | < 500 2-Restricción Línea Miraje– Encuentro Retiro SIC: Limita retiro del SIC a valores cercanos a los 1000 MW. 𝐹𝑀𝑖𝑟𝑎𝑗𝑒−𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 1+2 < 250 3-Restricción Línea Central Atacama – Miraje Retiro SIC: Limita retiro del SIC a valores cercanos a los 1200 MW. 𝐹𝐶𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙 𝐴𝑡𝑎𝑐𝑎𝑚𝑎−𝑀𝑖𝑟𝑎𝑗𝑒 1+2 < 425 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 141 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Se debe destacar, que de acuerdo a las condiciones simuladas en los escenarios de expansión de largo plazo que consideran a los sistemas SIC y SING interconectados, las transferencias desde el SIC al SING no superarían los 1000 MW en el horizonte evaluado, lo que indicaría que las restricciones 2 y 3 no se implicarían sobrecostos de operación en el escenario evaluado. En base a lo anterior, las obras de expansión que permiten levantar estas restricciones (obras 20 y 21 de la Tabla 111) no serán recomendadas inicialmente, y se postergará su decisión con el fin de tener mayor certeza en la información futura para decidir sobre la recomendación de estos proyectos. 6.4.2 Evaluaciones económicas Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 112. Tabla 112: Valores de inversión de proyectos evaluados para escenario de Interconexión SING-SIC Centro. Valores de inversión en MUSD N Proyecto VI AVI COMA VAT 1 Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro - Encuentro, circuito 1 5,614 566 112 679 2 Nueva Línea 2x220 kV Nueva Encuentro - Nueva Crucero Encuentro, circuito 1 14,419 1,454 288 1,743 3 Nueva Línea 2x5000 kV Kapatur - Nueva Crucero Encuentro, energizada 220 kV, circuito 1 64,715 6,527 1,294 7,821 En la Tabla 113 se presenta los resultados de la evaluación económica de este proyecto, donde se aprecia que a contar del año 2021 se generan sobrecostos de operación superiores al valor de inversión de este proyecto, lo cual indica la necesidad de esta obra ante un escenario de interconexión en la zona centro. De las evaluaciones económicas presentadas en la Tabla 90, se debe destacar que los beneficios económicos asociados a este proyecto no son muy elevados, considerando que en el escenario de interconexión simulado las inyecciones desde el SIC al SING solo superarían los 1200 MW para condiciones de operación muy particulares. Sin embargo lo anterior, dada la incertidumbre de los futuros escenarios de expansión de los sistemas, la incertidumbre por la variabilidad hidrológica (Se realizan simulaciones con hidrologías históricas), y el bajo costo de inversión de este proyecto, los beneficios asociados a esta obra podrían aumentar considerablemente en alguna otra condición que considere en mayor medida al SIC como exportador. Tabla 113: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero – Encuentro, circuito 1. Año Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin P1 Con P1 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN acumulado 2015 2,122.43 2,122.43 0.00 - - 2016 2017 2,020.48 2,263.64 2,020.48 2,263.64 0.00 0.00 - - 2018 2,293.52 2,293.52 0.00 0.00 - 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2,562.25 2,692.69 2,742.05 3,044.51 3,347.87 3,329.17 3,585.52 3,801.80 3,899.71 4,264.98 4,083.62 2,562.25 2,692.69 2,741.26 3,043.47 3,346.87 3,328.77 3,584.39 3,801.23 3,899.34 4,264.70 4,081.88 0.00 0.00 0.78 1.05 1.00 0.40 1.13 0.57 0.37 0.27 1.74 0.00 0.00 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.11 0.37 0.33 -0.27 0.45 -0.10 -0.31 -0.40 1.06 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING - - Entrada Proyectos 0.41 0.65 0.46 0.74 0.69 0.53 0.34 0.79 Página 142 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.4.3 Plan de obras recomendado escenario de Interconexión SING-SIC Centro. Las obras de transmisión recomendadas para este escenario se presentan en la Tabla 114. Tabla 114: Obras de transmisión recomendadas, escenario Interconexión SING-SIC Centro. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES Vi Ref. 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - - - Plan de obras definitivo Escenario Base. 19 Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro, circuito 1 500 2021 5.614 679 Nueva PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING VAT Miles USD Comentario Página 143 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.5 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SIC COSTA. En la Tabla 115 se presentan las obras de transmisión identificadas en la Sección 4.5, que permiten evitar futuras congestiones en el SING en el escenario que se alcancen las máximas transferencias que podría permitir la línea de interconexión entre el SIC y el SING, esto es, 1500 MW máximos en ambas direcciones. Sin embargo lo anterior, los niveles de transferencia máximos para los cuales estaría dimensionada la línea de interconexión no necesariamente se alcanzarían en los primeros años en que ambos sistemas operarían interconectados, lo que en esta sección dichos proyectos serán evaluados económicamente. Tabla 115: Obras necesarias técnicamente, escenario Interconexión SING-SIC Costa. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES Vi Ref. VAT 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - - - 11 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 700 2019 901 901 21 Nueva Línea 2x500 kV Kapatur – Nueva Crucero Encuentro energizada en 220kV, circuito 1 700 2019 7,821 7,821 Comentario Miles USD Plan de obras definitivo Escenario Base. Modificado año respecto al Plan Base Nueva Con el fin de definir las fechas óptimas de puesta en servicio de estos proyectos de expansión, dicho proyectos serán evaluados económicamente en términos de sus costos de inversión y los costos de operación y falla del sistema. Para realizar dichas evaluaciones, se identificaron restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, con y sin la ejecución de estos proyectos. 6.5.1 Restricciones identificadas En el escenario de Interconexión SING-SIC Costa se identificaron restricciones para las máximas transferencias de diseño de la interconexión en las siguientes líneas: Línea 220 kV Kapatur – O’Higgins. Futura Línea 220 kV Atacama – O’Higgins. Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins. Las contingencias críticas identificadas para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de estas líneas, corresponden particularmente a fallas en sus circuitos paralelos. Dada la redistribución de flujos por las líneas asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas para cada una fueron las siguientes: 1-Restricción Línea Kapatur - O’Higgins Inyección SIC: Limita inyecciones del SIC a valores inferiores a 1500 MW (1550 MW máximos en S/E Kapatur considerando centrales Kelar y Cochrane). 𝐹𝐸𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1 + 0.63 ∙ 𝐹𝐸𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐸𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1 2-Restricción Línea Atacama – O’Higgins Retiro SIC: Limita retiro del SIC a valores cercanos a los 1000 MW. Inyección SIC: Limita inyecciones del SIC a valores cercanos a los 1000 MW. Ambos casos dependiendo de los despachos SING considerados. |0.8 ∙ 𝐹𝐴𝑡𝑎𝑐𝑎𝑚𝑎−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1+2 | < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐴𝑡𝑎𝑐𝑎𝑚𝑎−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 144 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 3-Restricción de inyección en S/E Kapatur Inyección SIC: Limite variable dependiendo de los despachos de centrales en S/E Kapatur 𝐹+𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑜𝑛𝑒𝑥𝑖ó𝑛 𝑆𝐼𝐶−𝑆𝐼𝑁𝐺 + 𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1+2 + 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 < 1550 Para levantar las restricciones anteriores se proponen los proyectos 11 y 21 de la Tabla 115, donde de acuerdo a los análisis de contingencia se puede concluir lo siguiente: 1) Con la Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane se eliminan las restricciones 1 y 2 y se modifica la restricción 3 a la siguiente: 2) 𝐹+𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑜𝑛𝑒𝑥𝑖ó𝑛 𝑆𝐼𝐶−𝑆𝐼𝑁𝐺 + 𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1+2 + 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 +𝐺𝐶𝑜𝑐ℎ𝑟𝑎𝑛𝑒 1+2 < 2350 Adicionalmente al proyecto anterior, con la Nueva Línea entre S/E Kapatur y Nueva Crucero Encuentro se modifica nuevamente la restricción 3 a la siguiente: 𝐹+𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑜𝑛𝑒𝑥𝑖ó𝑛 𝑆𝐼𝐶−𝑆𝐼𝑁𝐺 + 𝐺𝐴𝑛𝑔𝑎𝑚𝑜𝑠 1+2 + 𝐺𝐾𝑒𝑙𝑎𝑟 +𝐺𝐶𝑜𝑐ℎ𝑟𝑎𝑛𝑒 1+2 < 2600 Se debe destacar, que de acuerdo a las condiciones simuladas en los escenarios de expansión de largo plazo que consideran a los sistemas SIC y SING interconectados, cuando se producen las máximas inyecciones desde el SIC al SING, en general se desplaza generación más cara en el SING y por lo tanto bajaría la generación local en S/E Kapatur, en caso contrario, para los máximos retiros del SIC, este impacto se vería atenuado considerando la gran presencia de generación local en S/E Kapatur en el escenario en que se encuentran interconectadas las S/E Kapatur y Cochrane. 6.5.2 Evaluaciones económicas Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 116. Tabla 116: Valores de inversión de proyectos evaluados para escenario de Interconexión SING-SIC Costa. Proyectos Proyecto 1 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - Cochrane, circuito 1 Nueva Línea 2x5000 kV Kapatur - Nueva Crucero Encuentro, energizada 220 kV, c1 2 Valores de inversión en MUSD VI AVI COMA VAT 7,452.0 752.0 149 901 64,715.0 6,527 1,294 7,821 En la Tabla 117 se presenta los resultados de la evaluación económica de este proyecto, donde se aprecia que a contar del año 2019 se generan sobrecostos de operación superiores al valor de inversión de este proyecto, lo cual indica la necesidad de esta obra ante un escenario de interconexión en la zona de Mejillones. De las evaluaciones económicas realizadas, se debe destacar que los beneficios económicos asociados al segundo proyecto son bastante bajos e inferiores a su valor de inversión, por lo que dicha recomendación de expansión será postergada hasta tener mayor certeza de los escenarios futuros de expansión y precios del parque generador de ambos SIC y SING. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 145 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 117: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - Cochrane, circuito 1. Año 6.5.3 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin P1 Con P1 (2019) Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN acumulado 2015 2,123.51 2,123.51 0.00 - - - 2016 2,020.64 2,020.64 0.00 - - - 2017 2,263.88 2,263.88 0.00 - - - 2018 2,300.91 2,300.91 0.00 - - - 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2,507.20 2,616.58 2,754.70 3,068.01 3,357.28 3,344.64 3,588.52 3,818.92 3,900.26 4,271.47 4,102.80 2,505.83 2,614.57 2,753.32 3,051.00 3,348.61 3,339.84 3,583.16 3,810.27 3,894.50 4,267.93 4,087.75 1.36 2.00 1.38 17.01 8.66 4.79 5.36 8.65 5.76 3.54 15.05 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.46 1.10 0.48 16.11 7.76 3.89 4.46 7.74 4.86 2.64 14.14 Entrada Proyectos 1.33 1.69 12.69 17.51 19.71 25.01 25.61 27.67 28.69 33.65 Plan de obras recomendado escenario de Interconexión SING-SIC Costa. Las obras de transmisión recomendadas para este escenario se presentan en la Tabla 118. Tabla 118: Obras de transmisión recomendadas, escenario Interconexión SING-SIC Costa. VI Ref. VAT Miles USD N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - - - 11 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 700 2019 7452 901 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Comentario Plan de obras definitivo Escenario Base. Modificado año respecto al Plan Base Página 146 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.6 ESCENARIO INTERCONEXIÓN SING-SADI En la Tabla 116 se presentan las obras de transmisión identificadas en la Sección 4.7, que permiten evitar futuras congestiones en el SING en el escenario que se alcancen las máximas transferencias hacia el SADI informadas por el promotor de este proyecto. Tabla 119: Obras necesarias técnicamente, escenario Interconexión SING-SADI. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - 12 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 365 2016 34,144 4,127 11 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 700 2016 7,452 901 22 Reubicación Bombeos Línea 220 kV O’Higgins – Palestina – Domeyko en líneas paralelas. - 2019 - - Vi Ref. VAT Miles USD - - Comentario Plan de obras definitivo Escenario Base. Modificado año respecto al Plan Base Modificado año respecto al Plan Base Nueva o Modificado año respecto al Plan Base Si bien, no es del todo representativa realizar una evaluación económica para este escenario por no disponer de información relativa a la operación económica del SADI, se considerará a este proyecto como un retiro neto de energía, considerando un escenario de precios de la energía más bajos en el SING que en el norte del SADI. Dicho retiro neto de demanda será considerado al límite de lo informado por su promotor, esto es 250 MW, y se evaluará el impacto de las restricciones que se podrían levantar en el sistema para esta condición de operación en forma permanente. Con el fin de definir las fechas óptimas de puesta en servicio de estos proyectos de expansión, dicho proyectos serán evaluados económicamente en términos de sus costos de inversión y los costos de operación y falla del sistema. Para realizar dichas evaluaciones, se identificaron restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, con y sin la ejecución de estos proyectos. 6.6.1 Restricciones identificadas En el escenario de Interconexión SING-SADI se identificaron restricciones para la máxima transferencia de 250 MW en las siguientes líneas: Líneas 220 kV Mejillones – O’Higgins. Futura Línea 220 kV Atacama – O’Higgins. Línea 220 kV O’Higgins - Domeyko. Las contingencias críticas identificadas para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 de estas líneas, corresponden particularmente a fallas en sus circuitos paralelos, salvo en el caso de la Línea 220 kV Mejillones – O’Higgins, donde las contingencias críticas evaluadas son en las líneas Chacaya – Mantos Blancos y Kapatur – O’Higgins. Dada la redistribución de flujos por las líneas asociadas a estas contingencias, las restricciones operativas identificadas para cada una fueron las siguientes: 1-Restricciones Línea Mejillones - O’Higgins Contingencia Línea Chacaya – Mantos Blancos 𝐹𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 + 0.33 ∙ 𝐹𝐶ℎ𝑎𝑐𝑎𝑦𝑎−𝑀𝑎𝑛𝑡𝑜𝑠 𝐵𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜𝑠 < 𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 147 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo . Contingencia Línea Kapatur – O’Higgins 1 o 2 𝐹𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 + 0.1 ∙ 𝐹𝐸𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1+2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 𝐹𝑀𝑎𝑥_𝑀𝑒𝑗𝑖𝑙𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 = 260 𝑀𝑉𝐴, 2-Restricción Línea Atacama – O’Higgins 0.8 ∙ 𝐹𝐴𝑡𝑎𝑐𝑎𝑚𝑎−𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1+2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐴𝑡𝑎𝑐𝑎𝑚𝑎−𝑂′𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠 1 3-Restricción Línea O’Higgins - Domeyko 𝐹𝑂𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝑃𝑎𝑙𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑎−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 + 0.185 ∙ 𝐹𝐹𝑢𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 𝑂𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 1+2 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝑃𝑎𝑙𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑎−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝑂′ 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑖𝑛𝑠−𝑃𝑎𝑙𝑒𝑠𝑡𝑖𝑛𝑎−𝐷𝑜𝑚𝑒𝑦𝑘𝑜 = 245 𝑀𝑉𝐴 Para levantar las restricciones anteriores se proponen los proyectos 11 y 12 de la Tabla 119, donde de acuerdo a los análisis de contingencia se puede concluir lo siguiente: 1) Con la Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane se mitigan las restricciones 1 y 2 2) Con la Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko se mitiga la restricción 3 6.6.2 Evaluaciones económicas Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 120. Tabla 120: Valores de inversión de proyectos evaluados para escenario de Interconexión SING-SADI. Proyectos 1 2 Valores de inversión en MUSD Proyecto VI AVI Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - Cochrane, circuito 1 7,452.0 752 Nueva Línea 2x220 kV O'Higgins - Domeyko, circuito 1 34,200.00 3,444 COMA VAT 149 683 901 4,127 En las Tabla 121 y Tabla 122 se presentan los resultados de la evaluación económica de este proyecto, donde se aprecia que a contar de los años 2016 y 2019 se generan sobrecostos de operación superiores al valor de inversión de este proyecto, para los proyectos 1 y 2 de la Tabla 120 respectivamente. Dichos resultados permiten entregar la señal de inversión para los proyectos en evaluación. Tabla 121: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Kapatur - Cochrane, circuito 1, SING-SADI. Año 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 Costos totales de Operación MMUSD Sin P1 Con P1 (2016) Ahorro 983.45 1,117.11 1,152.41 1,213.83 1,339.95 1,577.94 1,677.62 1,899.21 2,122.81 2,098.00 2,315.17 2,515.43 2,653.48 2,719.04 3,000.81 983.45 1,116.14 1,147.91 1,208.87 1,332.07 1,571.69 1,655.40 1,822.20 2,014.62 2,002.70 2,221.46 2,400.93 2,473.36 2,469.62 2,659.97 0.00 0.97 4.50 4.97 7.88 6.24 22.22 77.01 108.20 95.30 93.71 114.50 180.11 249.42 340.85 VAT Beneficio económico MMUSD MMUSD Beneficio Decisión o VAN acumulado 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 0.901 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 0.07 3.60 4.07 6.98 5.34 21.32 76.11 107.30 94.40 92.81 113.60 179.21 248.52 339.94 Entrada Proyecto 3.04 6.09 10.86 14.17 26.21 65.26 115.32 155.35 191.14 230.95 288.05 360.04 449.56 Página 148 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 122: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins - Domeyko, circuito 1, SING-SADI. Año 6.6.3 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Con P1 (2016) Con P1+P2 Ahorro MMUSD Beneficio 2015 983.45 983.45 0.00 - - Decisión o VAN - 2016 1,116.14 1,116.14 0.00 - - - 2017 1,147.91 1,147.04 0.86 4.13 -3.267 - 2018 1,208.87 1,205.79 3.08 4.13 -1.051 - 2019 1,332.07 1,299.95 32.11 4.13 27.99 Entrada Proyecto 2020 1,571.69 1,392.62 179.07 4.13 174.95 2021 1,655.40 1,473.01 182.39 4.13 178.26 2022 1,822.20 1,602.41 219.79 4.13 215.66 2023 2,014.62 1,746.58 268.03 4.13 263.91 2024 2,002.70 1,784.72 217.98 4.13 213.85 2025 2,221.46 1,837.77 383.69 4.13 379.56 2026 2,400.93 1,919.66 481.27 4.13 477.14 2027 2,473.36 1,983.93 489.43 4.13 485.31 2028 2,469.62 2,041.98 427.63 4.13 423.51 - 2029 2,659.97 2,159.30 500.67 4.13 496.54 - Plan de obras recomendado escenario de Interconexión SING-SADI Las obras de transmisión recomendadas para este escenario se presentan en la Tabla 123. Tabla 123: Obras de transmisión recomendadas, escenario Interconexión SING-SADI. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - 12 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 365 2016 34,144 4,127 11 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 700 2016 7,452 Vi Ref. VAT Miles USD - - 901 Comentario Plan de obras definitivo Escenario Base. Modificado año respecto al Plan Base Modificado año respecto al Plan Base Si bien, en las evaluaciones económicas el valor anual de transmisión de la Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko sería mayor al ahorro en costos de operación sólo a contar del año 2019, estas evaluaciones serían sólo referenciales debido a que no existe certeza del tratamiento económico de la interconexión, ni de los beneficios netos que percibiría el SING al abastecer la demanda del SADI. En base a lo anterior, y considerando los análisis de flujos de potencia, se recomienda mantener el año de recomendación de este proyecto condicionado a la Interconexión SING-SADI, con el fin de evitar posibles futuras restricciones que se identificaron para la máxima demanda en S/E Escondida, Domeyko, Nueva Zaldívar y las máximas transferencias (250 MW) desde el SING al SADI informadas por el promotor de este proyecto. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 149 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.7 ESCENARIO COLLAHUASI En la Tabla 124 se presentan las obras de transmisión identificadas en la sección 4.6, que permiten evitar futuras congestiones en el SING en un escenario de aumento de demanda en S/E Collahuasi, ante un posible desarrollo de proyectos mineros informados en procesos de expansión anteriores. Tabla 124: Obras necesarias técnicamente, escenario Collahuasi. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - - - - 2020 6.454 789 120 170 170 170 2020 2020 2020 2021 8,040 972 37,977 4,590 18,806 2,273 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Compensación Capacitiva S/E Collahuasi Aumento Capacidad Línea Encuentro – Collahuasi 1 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 1 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 2 5 - Vi Ref. VAT Miles USD Comentario Plan de obras definitivo Escenario Base. Modificado año respecto al Plan Base Nueva Nueva Nueva Nueva Este Escenario es el que presenta mayores diferencias con respecto al Base, ya que al considerar la entrada de nuevos proyectos de Minera Collahuasi, el corredor Centro – Norte se ve exigido. Lo anterior hace necesaria la construcción de nuevos circuitos Encuentro – Collahuasi, la ampliación del circuito 1, y aumentos en la compensación capacitiva de la zona norte. Con el fin de definir las fechas óptimas de puesta en servicio de estos proyectos de expansión, dicho proyectos serán evaluados económicamente en términos de sus costos de inversión y los costos de operación y falla del sistema. Para realizar dichas evaluaciones, se identificaron restricciones con las cuales debería operar el sistema para cumplir con el criterio de seguridad N-1, con y sin la ejecución de estos proyectos. 6.7.1 Restricciones identificadas Para este escenario se identificaron restricciones en el corredor centro – norte al año 2020, coincidiendo con las fechas de entrada informadas para proyectos de Minera Quebrada Blanca y de Minera Collahuasi (En este escenario). Las contingencias críticas identificadas para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1 del corredor Centro - Norte, corresponden particularmente a fallas en la Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2, dada la baja capacidad de la Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 1 (122 MVA), la que limitaría la capacidad del corredor centro-norte en la medida que el tramo Encuentro – Collahuasi – Lagunas se encuentre enmallado con el tramo Encuentro - Crucero - Lagunas. Dada la redistribución de flujos por los tramos asociadas a la contingencia crítica anteriormente mencionada, las restricciones operativas identificadas para el corredor Centro – Norte fueron las siguientes: 1-Restricciones Corredor Centro - Norte Contingencia crítica Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 2. 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝐶𝑟𝑢𝑐𝑒𝑟𝑜−𝐿𝑎𝑔𝑢𝑛𝑎𝑠 1+2 + 𝐹𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝐶𝑜𝑙𝑙𝑎ℎ𝑢𝑎𝑠𝑖 1+2…𝑁 < 𝐹𝑀𝑎𝑥 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑑𝑜𝑟 𝐶𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜−𝑁𝑜𝑟𝑡𝑒 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 150 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo N Con Proyectos 1 2 3 4 5 6 Actual 2014 +Línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2 + Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. +Ampliación Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi 1 +Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 1 +Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 2 Flujo Máximo Corredor Centro – Norte (MVA) 400 610 750 876 1030 1150 Las restricciones mencionadas anteriormente consideran la redistribución de flujos ante contingencias. Si bien, la redistribución de flujos en las líneas de transmisión es no lineal, y depende del escenario de despachos y localización de demanda considerada, se utilizaron las condiciones de operación más típicas para modelar estas restricciones, y así poder incorporarlas en las simulaciones de operación económica (Problemas de optimización lineal). En este escenario, se consideraron los futuros crecimientos de demanda distribuidos entre S/E Lagunas (M. Quebrada Blanca) y S/E Collahuasi (M. Collahuasi). 6.7.2 Evaluaciones económicas Los valores de inversión considerados para estos proyectos en evaluación se presentan en la Tabla 125. Tabla 125: Valores de inversión de proyectos evaluados para escenario Collahuasi. Proyectos 1 2 3 4 Valores de inversión en MUSD Proyecto VI Compensación Serie Línea 2x220 kV Encuentro - Lagunas 1 y 2 6,454 Aumento de Capacidad Línea 220 kV Encuentro - Collahuasi 1 8,040 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro - Collahuasi, circuito 1 37,977 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro - Collahuasi, circuito 2 18,806 AVI COMA VAT 660 811 3,830 1,897 129 161 760 376 789 972 4,590 2,273 En la Tabla 126, Tabla 127, Tabla 128 y Tabla 129 se presentan los resultados de las evaluaciones económicas de estos proyectos, donde se identificaron beneficios económicos para el proyecto 1 a contar del año 2020, y para los proyectos 2 y 3 a contar del año 2021. Para el caso del proyecto 4, no se identificó conveniencia económica, a consecuencia de la presencia de proyectos de generación en la zona norte que permite relajar las exigencias sobre el sistema de transmisión. Tabla 126: Evaluación económica Compensación serie Línea 2x220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Sin Proyectos Con P1 (2020) Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN acumulado 2015 974.11 974.11 0.00 Año 2016 900.10 900.10 0.00 - - 2017 951.84 951.84 0.00 - 2018 1,021.47 1,021.47 0.00 - - 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 1,102.28 1,260.40 1,911.30 1,591.90 1,698.25 1,803.14 1,906.41 2,022.31 2,116.87 2,353.65 2,398.09 1,102.28 1,250.32 1,613.51 1,538.00 1,691.91 1,781.65 1,864.88 1,951.94 2,043.36 2,194.74 2,245.43 0.00 10.09 297.79 53.89 6.35 21.49 41.53 70.37 73.51 158.91 152.66 0.789 0.789 0.789 0.789 0.789 0.789 0.789 0.789 0.789 0.789 9.30 297.00 53.10 5.56 20.70 40.75 69.58 72.72 158.13 151.87 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING - Entrada Proyecto 253.90 293.80 297.60 310.45 333.45 369.16 403.08 470.14 528.70 Página 151 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 127: Evaluación económica aumento de Capacidad Línea 220 kV Encuentro - Collahuasi 1. Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Con P1 Con P1+P2 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 2015 974.11 974.11 0.00 Año - 2016 2017 900.10 951.84 900.10 951.84 0.00 0.00 - - 2018 1,021.47 1,021.47 0.00 - - 2019 1,102.28 1,102.28 0.00 - - 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 1,250.32 1,613.51 1,538.00 1,691.91 1,781.65 1,864.88 1,951.94 2,043.36 2,194.74 2,245.43 1,250.32 1,466.75 1,531.69 1,691.57 1,778.64 1,856.83 1,936.84 2,025.46 2,129.09 2,163.99 0.00 146.76 6.32 0.34 3.01 8.05 15.10 17.89 65.65 81.44 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 -0.966 145.80 5.35 -0.63 2.05 7.08 14.13 16.93 64.68 80.48 - Entrada Proyecto 576.44 576.28 576.77 578.31 581.10 584.15 594.73 606.69 Tabla 128: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Encuentro - Collahuasi, circuito 1. Año 2015 2016 2017 2018 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Con P1+P2 Con P1+P2+P3 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 974.11 974.11 0.00 900.10 900.10 0.00 951.84 951.84 0.00 1,021.47 1,021.47 0.00 - 2019 1,102.28 1,102.28 0.00 - - 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 1,250.32 1,466.75 1,531.69 1,691.57 1,778.64 1,856.83 1,936.84 2,025.46 2,129.09 2,163.99 1,248.75 1,434.73 1,529.09 1,690.15 1,776.75 1,854.03 1,932.24 2,020.68 2,103.75 2,122.69 1.57 32.02 2.60 1.42 1.89 2.80 4.60 4.78 25.34 41.30 4.59 4.59 4.59 4.59 4.59 4.59 4.59 4.59 4.59 4.59 -3.02 27.43 -1.99 -3.17 -2.70 -1.79 0.01 0.19 20.75 36.71 - Entrada Proyecto 23.29 20.91 19.07 17.96 17.97 18.07 27.75 43.31 Tabla 129: Evaluación económica Nueva Línea 2x220 kV Encuentro - Collahuasi, circuito 2. Año 2015 2016 2017 2018 Costos totales de Operación MMUSD VAT Beneficio económico MMUSD Con P1+P2+P3 Con P1+P2+P3+P4 Ahorro MMUSD Beneficio Decisión o VAN 974.11 974.11 0.00 900.10 900.10 0.00 951.84 951.84 0.00 1,021.47 1,021.47 0.00 - 2019 1,102.28 1,102.28 0.00 - - 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 1,248.75 1,434.73 1,529.09 1,690.15 1,776.75 1,854.03 1,932.24 2,020.68 2,103.75 2,122.69 1,247.58 1,431.30 1,527.40 1,688.97 1,775.37 1,852.57 1,930.57 2,018.68 2,099.00 2,117.36 1.18 3.43 1.68 1.18 1.37 1.46 1.67 2.00 4.75 5.33 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 -1.09 1.16 -0.59 -1.09 -0.90 -0.81 -0.60 -0.27 2.48 3.06 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING - 1.05 0.57 -0.25 -0.87 -1.37 -1.70 -1.84 -0.69 0.61 Página 152 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.7.3 Plan de obras recomendado escenario Collahuasi Las obras de transmisión recomendadas para este escenario se presentan en la Tabla 130. Tabla 130: Obras de transmisión recomendadas, escenario Collahuasi. N Obra de Transmisión Cap. (*) (MVA) Año PES 1-18 Obras de transmisión comunes Tabla 110 - - - - - 2020 6.454 789 120 170 170 2020 2021 2021 8.040 972 37.977 4.590 5 23 24 25 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Compensación Capacitiva S/E Collahuasi Aumento Capacidad Línea Encuentro – Collahuasi 1 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 1 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Vi Ref. VAT Miles USD Comentario Plan de obras definitivo Escenario Base. Modificado año respecto al Plan Base Nueva Nueva Nueva Página 153 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 6.8 RESUMEN DE OBRAS RECOMENDADAS POR ESCENARIO En la Tabla 131 se presenta un resumen del plan de obras de transmisión definitivo para cada escenario de expansión, de acuerdo con las evaluaciones técnicas presentadas en la Sección 4 y económicas de la Sección 6. Tabla 131: Resumen de obras recomendadas por escenario de expansión N Obra //// Escenarios / Año de puesta en servicio Cap. (MVA) 1_Base 2_Interconexión Centro 3_Interconexión Costa 4_Interconexión SADI 5_Collahuasi 1 Nueva Línea 2X220 kV Kapatur- O'Higgins, circuito 1 840 2016 2016 2016 2016 2016 2 Nueva Línea 2X220 kV Kapatur- O'Higgins, circuito 2 840 2017 2017 2017 2017 2017 3 Reubicación de paños S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro. NA 2018 2018 2018 2018 2018 4 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 180 2019 2019 2019 2019 2019 5 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. - 2021 2021 2021 2021 2020 6 Cambio TTCC Líneas 2x220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 300 2017 2017 2017 2017 2017 7 120 2018 2018 2018 2018 2018 300 2019 2019 2019 2019 2019 9 Compensación Capacitiva S/E Radomiro Tomic Cambios de TTCC Líneas 220 kV Encuentro - El Tesoro y El Tesoro – Esperanza Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito1 290 2019 2019 2019 2019 2019 10 Compensación Capacitiva S/E Cóndores 60 2020 2020 2020 2020 2020 11 Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane, circuito 1 700 2021 2021 2019 2016 2021 12 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 Cambio de TTCC Líneas 110 kV Capricornio – Antofagasta y Antofagasta – Alto Norte. Nueva Línea 1x110 kV Antofagasta – Esmeralda 365 152 305 150 2023 2023 2023 2016 2023 2016 2016 2016 2017 2017 2016 2016 2016 2018 2018 150 2016 2016 2016 2019 2019 150 2017 2017 2017 2019 2019 17 Nuevo Transformador 220/110 kV S/E Capricornio Nuevo Transformador 220/110 kV S/E La Negra y seccionamiento Línea 220 kV O’Higgins – Coloso. Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota, circuito 1 180 2019 2019 2019 2020 2020 18 Compensación Capacitiva S/E Pozo Almonte y Parinacota 40 2021 2021 2021 2021 2021 19 Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro, circuito 1 500 No Aplica 2021 No Aplica No Aplica No Aplica 20 Compensación Capacitiva S/E Collahuasi 120 No Aplica No Aplica No Aplica No Aplica 2020 21 Aumento Capacidad Línea Encuentro – Collahuasi 1 170 No Aplica No Aplica No Aplica No Aplica 2021 22 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, circuito 1 170 No Aplica No Aplica No Aplica No Aplica 2021 8 13 14 15 16 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 154 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 7. PLAN DE OBRAS DEFINITIVO A partir de los resultados de las evaluaciones económicas de la Sección 6, en la Tabla 132 se presenta el plan de obras de transmisión definitivo recomendado por el CDEC-SING: Tabla 132: Plan de Obras Definitivo Vi Ref. VAT Miles USD N Plan de Obras de Transmisión Recomendado Troncal, Adicional y Subtransmisión Cap. (MVA) Longitud (km) Fecha PES Estado Segmento Plazo constructivo T1 Reubicación de paños S/E Crucero en S/E Nueva Crucero Encuentro. NA NA 2018 Recomendada Troncal 36 meses 24.418 2.497 T2 Nueva Línea 2x220 kV Cóndores – Pozo Almonte, circuito 1 180 35 2019 Recomendada Troncal 50 meses 13.780 1.390 60 NA 2021 Recomendada Troncal 36 meses 6.454 660 500 5 2021 Condicionada Troncal 48 meses 5.614 566 T3 T4 Compensación serie Líneas 220 kV Encuentro – Lagunas 1 y 2. Nueva Línea 2x220 kV Nueva Crucero Encuentro – Encuentro, circuito 1 A1 Nueva Línea 2x220 kV Angamos – Cochrane, circuito 1 (*) 700 10 2016 Recomendada Adicional 12 meses 3.744 378 A2 Cambio TTCC Líneas 2x220 kV Crucero – Laberinto 1 y 2 300 NA 2017 Recomendada Adicional 12 meses 672 69 A3 Nueva Línea 2x220 kV O’Higgins – Domeyko, circuito 1 365 132 2016 Recomendada Adicional 60 meses 34.144 3.444 152 NA 2016 Recomendada Subtransmisión 12 meses 2.000 205 150 150 NA 5 2016 2017 Recomendada Recomendada Subtransmisión Subtransmisión 24 meses 36 meses 6.500 3.000 665 303 150 NA 2017 Recomendada Subtransmisión 24 meses 11.000 1.125 180 224 2019 Recomendada Subtransmisión 60 meses 47.519 4.793 40 NA 2021 Recomendada Subtransmisión - - - 120 NA 2018 Condicionada Adicional 36 meses 2.985 305 300 NA 2019 Condicionada Adicional 12 meses 401 41 290 79 2019 Condicionada Adicional 48 meses 24.550 2.476 S1 S2 S3 S4 S5 S6 C1 Cambio de TTCC Líneas 110 kV Capricornio – Antofagasta y Antofagasta – Alto Norte. Nuevo Transformador 220/110 kV S/E Capricornio Nueva Línea 1x110 kV Antofagasta – Esmeralda Nuevo Transformador 220/110 kV S/E La Negra y seccionamiento Línea 220 kV O’Higgins – Coloso 1 Nueva Línea 2x220 kV Pozo Almonte – Parinacota, c1 Compensación Capacitiva S/E Pozo Almonte y Parinacota Compensación Capacitiva S/E Radomiro Tomic Comentario Reubicación de 7 paños para aumento de seguridad del SING. Levanta Restricción del tramo Tarapacá – Lagunas y aumenta seguridad de suministro zona norte del SING, Arica, Iquique y P. Almonte Crecimiento de demanda Zona Norte del SING CONDICIONADO a Interconexión SIC-SING Centro Interconexión SING-SADI o Conexión de generación en Kapatur (Sobre 700 MW) o Interconexión SIC-SING Costa Limitan líneas al 40%. Entrada de centrales en S/E Kapatur y Crecimientos demanda Minera Escondida. CONDICIONADO a Interconexión SING-SADI y Crecimientos de Demanda Zona Domeyko – Nueva Zaldívar. Seguridad de suministro ciudades zona sur del SING, Antofagasta, Antofagasta, La Negra y Alto Norte. Seguridad y calidad de suministro zona norte del SING, Arica, Iquique y Pozo Almonte. CONDICIONADO a Crecimiento de demanda R.Tomic C3 Cambios de TTCC Líneas 220 kV Encuentro - El Tesoro y El Tesoro – Esperanza Nueva Línea 2x220 kV El Cobre – Esperanza, circuito1 C4 Compensación Capacitiva S/E Cóndores 60 NA 2020 Condicionada Adicional 36 meses 1.716 175 CONDICIONADO a Crecimiento de demanda Quebrada Blanca C5 C6 C7 C8 Aumento Capacidad Línea Encuentro – Collahuasi 1 Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, c1 Compensación Capacitiva S/E Collahuasi Nueva Línea 2x220 kV Encuentro – Collahuasi, c2 170 170 120 170 NA 204 NA 204 2020 2020 2020 2021 Condicionada Condicionada Condicionada Condicionada Adicional Adicional Adicional Adicional 60 meses 12 meses 8.040 37.977 18.806 811 3.830 1.897 CONDICIONADO a crecimientos de demanda Minera Collahuasi C2 CONDICIONADO a Crecimientos de demanda Minera Esperanza (*) Nueva Línea 2x220 kV Kapatur – Cochrane se reemplaza por Nueva Línea 2x220 kV Angamos – Cochrane debido a los plazos constructivos. Desde el punto de vista eléctrico la solución es equivalente y con un costo de inversión inferior. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 155 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8. VALORIZACIÓN DE INSTALACIONES DE TRANSMISIÓN Un elemento importante dentro de la evaluación económica de las obras propuestas para levantar las restricciones observadas en el sistema de transmisión del SING, corresponde al diseño y valorización de dichas obras. Para efectos del presente ejercicio de planificación, y como una forma de representar de la mejor forma posible los costos en los que deberán incluir los agentes privados que incurran en inversiones destinadas a mejorar el sistema de transmisión, se considera para cada una de las obras propuestas, un set de información básica que permite reproducir los cálculos en base a los supuestos considerados y los precios unitarios utilizados. El set de información básica que se señala en el párrafo anterior comprende: Ficha del proyecto. Cuadro con las principales características de la instalación presentada, indicando nivel de tensión, longitud, tipo (1x220 kV, 2x220 kV u otro), vano medio, tipo de estructuras consideradas, cantidad de paños (caso de subestaciones), configuración, etcétera. Ficha de Valorización. Cuadro con las principales componentes de costo que permiten rehacer los cálculos en función de los supuestos considerados y las características de las instalaciones, indicadas en la Ficha del Proyecto. Diseño de Ingeniería y Planos. Para líneas, silueta de las estructuras típicas y ubicación general; para las subestaciones diagramas unilineales y planos de planta. Los valores de equipos y componentes utilizados para llevar a cabo la valorización de instalaciones, corresponden, por una parte a valores informados en el Estudio de Precios de Elementos de Transmisión preparado para la Comisión Nacional de Energía por la Consultora HCC Ltda. el año 2012, y por otra a precios de equipos y componentes disponibles en el CDEC-SING. Para los costos Indirectos se consideraron porcentajes del total de suministros y obras civiles, además para el costo empresa se utilizo un porcentaje del costo total del proyecto, a continuación se adjuntan los porcentajes utilizados para los ítems señalados: Utilidades de Contratista Contingencias Costo Empresa : 10% : 5% : 4% Para mayor información en los archivos adjuntos a este documento, se encuentran las planillas con el detalle de las valorizaciones de cada proyecto sus estimaciones y cálculos. También se incluyen los planos utilizados para cubicación de los equipos y materiales de las subestaciones y líneas de transmisión. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 156 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.1 REUBICACIÓN DE PAÑOS S/E CRUCERO EN S/E NUEVA CRUCERO ENCUENTRO PROYECTO: REUBICACION DE PAÑOS S/E CRUCERO EN S/E NUEVA CRUCERO-ENCUENTRO Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 1 Conductor: ACAR 700 MCM Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 5 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo - Circuito N°2 Capacidad (MVA) Vano Medio: 320 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Hormigon Armado Fundación Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: La obra permitira desacoplar o disminuir el enmallamiento de la S/E Crucero con el resto del sistema. N° Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra P10 Nueva Crucero Encuentro Crucero PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 24,419 2,497 COMA MUSD$ 488 Página 157 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.2 NUEVA LÍNEA 2X220KV CÓNDORES-POZO ALMONTE PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE POZO ALMONTE - SE CÓNDORES, CIRCUITO 1 Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 1 AAAC 740,8 MCM Flint Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 35 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 180 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 180 0 Vano Medio: 320 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV habilitando y energizando un sólo circuito. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Pozo Almonte con la (SE) Cóndores. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P32 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra Pozo Almonte Cóndores PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 13,780 1,409 COMA MUSD$ 276 Página 158 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.3 COMPENSACIÓN SERIE LINEA 2X220KV ENCUENTRO-LAGUNAS PROYECTO: BANCO DE COMPENSACIÓN SERIE EN SE LAGUNAS Nivel de Tensión: Función a desempeñar : Composición: Comunicación: 220 kV Frecuencia: 50 Hz Operación: Compensación Capacitiva En corriente alterna Tipo intemperie Configuración: Serie N° de Paños: 6 EQUIPOS Tipo Medio aislante Cantidad SF6 Interruptor de by pass Monopolar 6 Desconectador Interconexión Apertura central Aire 18 Capacitivo 6 Plataforma Compensación aceite Transformador de Corriente Inductivo 0 Pararrayo Oxido metálico 6 ESTRUCTURAS NORMALES Marco de Barra Marco de Línea Fundación Hormigón Armado Hormigón Armado Pilar Estructura Metálica Estructura Metálica Viga Estructura Metálica Estructura Metálica Extensión Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El proyecto aumentará la capacidad del corredor centro mediante la incorporación de nuevos equipos eléctricos. Dichos equipos, modifican la impedancia efectiva de la nueva línea Encuentro – Lagunas, a un valor igual a la mitad de la impedancia de las líneas Crucero – Lagunas. Valor estimado de inversión del proyecto de expansión N° P34 BANCO CONDENSADORES SERIE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING VI MUSD$ A.V.I. MUSD$ COMA MUSD$ 6,454 758 129 Página 159 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.4 NUEVA LÍNEA 2X220KV NUEVA CRUCERO ENCUENTRO-ENCUENTRO, CIRCUITO 1 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE NUEVA CRUCERO ENCUENTRO - SE ENCUENTRO Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 2 ACAR 700 MCM Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 5 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 500 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 500 0 Vano Medio: 320 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 160kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Nueva Crucero Encuentro con la (SE) Encuentro. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra P41 Nueva Crucero Encuentro Encuentro PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 5,615 574 COMA MUSD$ 112 Página 160 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.5 NUEVA LÍNEA 2X220KV KAPATUR-COCHRANE, CIRCUITO 1 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE KAPATUR - SE COCHRANE Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 2 ACAR 1200 MCM Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 10 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 700 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 700 0 Vano Medio: 320 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 160kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Enlace con la (SE) Cochrane. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P19 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra Enlace Cochrane PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 7,452 762 COMA MUSD$ 149 Página 161 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.6 NUEVA LÍNEA 2X220KV ANGAMOS-COCHRANE PROYECTO: LÍNEA 1x220kV SE ANGAMOS - SE COCHRANE Nivel de Tensión: 220kV Longitud: N° Subconductores por fase: 2 N° Circuitos: Conductor: Polietileno Reticulado XLPE 220 kV, 2000 mm² Cable de guardia: CARACTERISTICAS ELECTRICAS Capacidad (MVA) BASES DE CALCULO Estructura de Suspensión: Circuito N°1 700 m 1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 700 Circuito N°2 700 0 Vano Medio: Tensión Máxima: AISLADORES Estructuras de Anclaje: ESTRUCTURAS NORMALES Fundación Canalización Hormigon Armado Hormigon Armado Hormigon Armado Hormigon Armado Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 1x220 kV. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Angamos con la (SE) Cochrane. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P40 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra Angamos Cochrane PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 3,774 385.88 COMA MUSD$ 75.47 Página 162 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.7 CAMBIO TTCC LÍNEAS 2X220 KV CRUCERO – LABERINTO 1 Y 2 PROYECTO: CAMBIO TRANSFORMADOR DE CORRIENTE LT CRUCERO LABERINTO Nivel de Tensión: Función a desempeñar : Composición: Comunicación: 220 kV Levantar Limitación Tipo intemperie - Transformador de Corriente Frecuencia: Operación: Configuración: N° de Paños: EQUIPOS Tipo Inductivo ESTRUCTURAS NORMALES Marco de Barra Hormigón Armado Estructura Metálica 50 Hz En corriente alterna Principal, Transferencia 2 Medio aislante aceite Cantidad 6 Marco de Línea Fundación Soporte Objetivo general del proyecto: El proyecto levantara la limitación existente de la Linea Crucero-Laberinto aumentando su capacidad hasta 300 MVA. Solo se cambiaran los transformadores de corriente de la S/E Crucero que generan esta limitación. Valor estimado de inversión del proyecto de expansión N° P7 Cambio de Transformadores de Corriente PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING VI MUSD$ A.V.I. MUSD$ COMA MUSD$ 673 79 13 Página 163 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.8 NUEVA LÍNEA 2X220 KV O’HIGGINS – DOMEYKO, CIRCUITO 1 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE O´HIGGINS - SE DOMEYKO, CIRCUITO 1 Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 2 ACAR 700 MCM Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 132 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 365 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 365 0 Vano Medio: 360 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV habilitando y energizando un sólo circuito. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) O'Higgins con la (SE) Domeyko. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P8 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra O'Higgins Domeyko PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 34,145 3,492 COMA MUSD$ 683 Página 164 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.9 NUEVA LÍNEA 2X220 KV POZO ALMONTE – PARINACOTA, CIRCUITO 1 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE POZO ALMONTE - SE PARINACOTA, CIRCUITO 1 Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 1 AAAC 740,8 MCM Flint Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 224 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 180 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 180 0 Vano Medio: 360 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV con tendido del primer circuito. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Pozo Almonte con la (SE) Parinacota. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P33 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra Pozo Almonte Parinacota PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 47,591 4,867 COMA MUSD$ 952 Página 165 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.10 CAMBIOS DE TTCC LÍNEAS 220 KV ENCUENTRO - EL TESORO Y EL TESORO – ESPERANZA PROYECTO: CAMBIO TRANSFORMADOR DE CORRIENTE LT ENCUENTRO EL TESORO Nivel de Tensión: Función a desempeñar : Composición: Comunicación: 220 kV Levantar Limitación Tipo intemperie - Transformador de Corriente Fundación Soporte Objetivo general del proyecto: Frecuencia: Operación: Configuración: N° de Paños: EQUIPOS Tipo Inductivo ESTRUCTURAS NORMALES Marco de Barra Hormigón Armado Estructura Metálica 50 Hz En corriente alterna Principal, Transferencia 1 Medio aislante aceite Cantidad 3 Marco de Línea - El proyecto levantara la limitación existente de la Linea Encuentro-El Tesoro aumentando su capacidad hasta 300 MVA. Solo se cambiaran los transformadores de corriente de la S/E El Tesoro que generan esta limitación. Valor estimado de inversión del proyecto de expansión N° P12 Cambio de Transformadores de Corriente PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING VI MUSD$ A.V.I. MUSD$ COMA MUSD$ 401 47 8 Página 166 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.11 NUEVA LÍNEA 2X220 KV EL COBRE – ESPERANZA, CIRCUITO 1 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE EL COBRE - SE ESPERANZA, CIRCUITO 1 Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 1 AAAC 927,2 MCM Greeley Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 79 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 290 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 290 0 Vano Medio: 320 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV habilitando y energizando un sólo circuito. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) El Cobre con la (SE) Esperanza. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P13 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra El Cobre Esperanza PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 24,551 2,511 COMA MUSD$ 491 Página 167 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.12 NUEVA LÍNEA 2X220 KV ENCUENTRO – COLLAHUASI, CIRCUITO 1 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE ENCUENTRO - SE COLLAHUASI, CIRCUITO 1 Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 1 AAAC 740,8 MCM Flint Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 204 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 170 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 170 0 Vano Medio: 400 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 14 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Fundación Hormigon Armado Hormigon Armado Torre Estructura Metálica Estructura Metálica Cruceta Estructura Metálica Estructura Metálica Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en la construcción y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV habilitando y energizando un sólo circuito. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Encuentro con la (SE) Collahuasi. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P24 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra Encuentro Collahuasi PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 37,977 3,884 COMA MUSD$ 760 Página 168 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 8.13 NUEVA LÍNEA 2X220 KV ENCUENTRO – COLLAHUASI, CIRCUITO 2 PROYECTO: LÍNEA 2x220kV SE ENCUENTRO - SE COLLAHUASI, TENDIDO CIRCUITO 2 Nivel de Tensión: 220kV N° Subconductores por fase: 1 AAAC 740,8 MCM Flint Conductor: Cable de guardia: OPGW CARACTERISTICAS ELECTRICAS 204 km 2 Longitud: N° Circuitos: Circuito N°1 Circuitos N°1 y 2 en Paralelo 170 Circuito N°2 Capacidad (MVA) 0 170 Vano Medio: 400 mtrs. BASES DE CALCULO Tensión Máxima: 20% de la tensión de rotura AISLADORES Estructura de Suspensión: Estructuras de Anclaje: Cadenas de 14 aisladores de disco B&S, 70kN Cadenas de 15 aisladores de disco B&S, 120kN ESTRUCTURAS NORMALES Suspensión Normal Anclaje Normal Objetivo general del proyecto: El Proyecto consiste en el tendido y operación de un sistema de transmisión eléctrica cuya configuración de diseño será de 2x220 kV. Éste sistema de transmisión unira la subestación (SE) Encuentro con la (SE) Collahuasi. reforzando o ampliando la capacidad actual del SING. N° P25 Valor estimado de inversión del proyecto de expansión por tramo Tramo V.I. A.V.I. MUSD$ MUSD$ De Barra A Barra Encuentro Collahuasi PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 18,806 1,923 COMA MUSD$ 376 Página 169 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9. ANEXOS 9.1 ANEXO 1. ANÁLISIS DE CONTINGENCIAS 9.1.1 9.1.1.1 Límites de capacidad por criterio de seguridad N-1 Tramo 220 kV Atacama – Miraje Debido al enmallamiento que se genera entre las líneas 2x220 kV Atacama – Encuentro y Atacama – Domeyko, el criterio de seguridad N-1 para el tramo Atacama – Encuentro es una restricción que depende de la distribución de flujos entre estas líneas cuando ocurre una contingencia simple en alguno de los circuitos asociados. De acuerdo a los datos presentados en la Tabla 133, para una temperatura ambiente de 25°C, ante una contingencia simple en uno de los circuitos Atacama – Encuentro el flujo por el circuito que quede en servicio no debe superar los 380 MVA, sin embargo, en el caso que la temperatura ambiente es de 35°C, el flujo por el circuito que quede en servicio no debe superar los 247 MVA. Lo anterior implica una diferencia sustancial entre el criterio N-1 de este tramo, dependiendo de la temperatura ambiente que exista a lo largo del trazado, lo cual es relevante si se considera que la primera parte de la línea se encuentra en un sector costero (sector S/E Atacama), mientras que la parte final de la misma se encuentra en la zona interior (S/E Encuentro). Tabla 133: Capacidades líneas 220 kV Atacama - Encuentro y Atacama - Domeyko Capacidad MVA por temperatura ambiente Instalación 25°C 30°C 35°C Línea 220 kV Atacama - Encuentro, c1 386 324 246 Línea 220 kV Atacama - Encuentro, c2 386 324 246 Línea 220 kV Atacama - Domeyko, c1 278 263 246 Línea 220 kV Atacama - Domeyko, c2 278 263 246 A partir de simulaciones realizadas, se obtiene que el flujo total máximo por el tramo Atacama – Encuentro por criterio de seguridad N-1 es el que se presenta en la Tabla 134. Tabla 134: Capacidad N-1 línea Atacama – Encuentro Temperatura N-1 Línea 220 kV Atacama - Encuentro (MVA) 25°C 465 30°C 380 35°C 290 Por otra parte, en una condición de operación con la central Atacama generando a plena carga, esto es 330 MW cada ciclo combinado, el flujo total por el tramo Atacama – Encuentro no supera los 380 MW, dado un escenario de despacho crítico, tal como se presenta en la Tabla 135. Tabla 135: Flujos por Líneas Atacama - Encuentro y Atacama - Domeyko, Central Atacama a plena carga Full Inyección Central Atacama 330 MW cada Ciclo Combinado Instalación Operación Normal Falla 1 Falla 2 Línea 220 kV Atacama - Encuentro, c1 190 Línea 220 kV Atacama – Encuentro, c2 Línea 220 kV Atacama - Domeyko, c1 Línea 220 kV Atacama - Domeyko, c2 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING 318 203 190 - 203 94 135 160 94 135 - Página 170 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo El despacho utilizado para verificar el comportamiento del tramo Atacama – Encuentro se presenta en la Tabla 136. Tabla 136: Despacho Año 2016 para máxima inyección de Central Atacama Despacho para Máxima Inyección Central Atacama Central Generación (MW) CC1-GASATACAMA 330 CC2-GASATACAMA 330 COCHRANE 1 250 ANG 1 260 ANG 2 260 CTH 150 CTA 150 CTM1 149 CTM2 154 CTM3 226 U12 60 U13 60 U14 122 NTO2 130 CTTAR 140 Quebrada Blanca UGs 33 Chuquicamata UGs 24 Noracid 13 PV Encuentro 20 PV Calama 10 Chapiquiña 3 Cavancha 2.7 NTO1 F/S U15 F/S U16 F/S En el escenario de máxima inyección de la central Atacama para el despacho crítico utilizado, el flujo total por el tramo Atacama – Encuentro alcanza los 380 MW en estado normal de operación. Frente a una contingencia simple con desconexión de uno de los circuitos de esta línea, el flujo por el otro circuito baja a 320 MW, tal como se presenta en la Tabla 135, el cual está por debajo de la capacidad máxima de la línea Atacama – Encuentro para una temperatura de 30°C (324 MW), por lo la capacidad operacional de este tramo - por criterio se seguridad N-1 a 30°C, es suficiente para lograr el máximo despacho de la Central Atacama. Según se ha indicado, a temperatura ambiente igual o inferior a 30°C el corredor Atacama – Encuentro no restringe generación de la Central Atacama. Sin embargo, a temperatura ambiente cercana o superior a los 35°C no es posible el despacho total de los ciclos combinados de Gas Atacama, situación que debe ser analizada con mayor profundidad. PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 171 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.1.1.2 Tramo 220 kV Miraje – Encuentro Al calcular la capacidad N-1 de este tramo, es posible observar que al ser un tramo corto, cuando ocurre una contingencia con desconexión de uno de sus dos circuitos, no se redistribuyen los flujos del sistema, por lo que la capacidad N-1 del mismo, corresponde a la capacidad de cada uno de sus circuitos a los distintos niveles de temperatura, y corresponde a la indicada en la Tabla 137. Tabla 137: Capacidad N-1 tramo 220 kV Miraje – Encuentro. Temperatura N-1 Miraje - Encuentro (MVA) 25°C 386 30°C 324 35°C 245 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 172 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.2 ANEXO 2. COSTO DE DESARROLLO DE LARGO PLAZO Para efectos del análisis de expansión del sistema de transmisión, se supone que la unidad de desarrollo de largo plazo corresponde a una unidad vapor-carbón con las siguientes características: Tabla 138: Inversión Potencia [MW] 250 Factor de Planta 0,918 Vida Util [años] 24 Inversión Unitaria [US$/kW] 2500 Costo Muelle [MMUS$] [MMUS$] 625 0,0 Total Inversión [MMUS$] 625 Los costos anuales de operación considerados son por su parte: Tabla 139: Costos Anuales de Operación (Fijos y Variables) Man y Ope Anual [MUS$/Año] Peaje Anual [MUS$/Año] Combustible [US$/ Ton] Combustible Declarado [US$/ Ton] 12,50 3 104,35 104,35 Ren [Ton/MWh] C.VarCom [US$/MWh] 0,43 44,35 Energia CVNoCom Cvar Anual [US$/MWh] [US$/MWh] [GWh] 4,22 48,57 Costo de Operación (Variable) [MMUS$/año] 2010 97,63 El valor presente de las anualidades de costo de operación, considerando una tasa del 10% real anual y un periodo de vida útil de 24 años, corresponde a 1016 millones de USD, según lo siguiente: Tabla 140: Costos de Operación Total (Período de Vida Util) Man y Ope Total [MMUS$] Costos Variables [MMUS$] Peaje Total [MMUS$] Total Costos Operativos [MMUS] 112,31 877,15 26,95 1016,41 Es decir, el total de costos de la unidad genérica es de 1641,4 millones de USD en valor presente, considerando los costos de inversión indicados. Por su parte los ingresos de esta unidad corresponden a los siguientes: Tabla 141: Ingreso por Energía Ingresos Energia Precio Energia Anual [US$/MWh] [GWh] [MMUS$] 82,86 2010 166,56 Ingresos Energia Total [MMUS$] 1496,45 Tabla 142: Ingreso por Potencia Precio [US$/KW/mes] Potencia [MW] FacPot Pfirme [MW] Ingresos Potencia Anual [MMUS$] 8,96 250 0,6 150 16,13 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ingresos Potencia Total [MMUS$] 144,96 Página 173 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.3 ANEXO 3. ANÁLISIS DE CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES Informe de “Análisis de configuración de Barras de Subestaciones del SING”, octubre de 2014. 9.4 9.4.1 ANEXO 4. INFORMACIÓN PARA ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRA DE S/E CRUCERO Flujos Caso Base 2015-2018 Escenarios críticos caso base Id Línea 'Chuquicamata 220' 3 36 30 33 44 44 58 61 2 'El Abra 220' 104 92 90 94 92 92 91 93 3 'Laberinto 220 I' -35 -19 -30 20 18 20 -9 32 4 'Laberinto 220 II' -36 -19 -31 20 19 20 -9 33 5 'Radomiro Tomic 220' 98 91 98 92 84 84 66 67 6 'Salar 220' -4 30 25 27 39 39 50 53 7 'Norgener 220 I' 0 -116 -116 0 0 -116 -116 0 8 'Norgener 220 II' -114 -116 -116 -229 -229 -116 -116 -229 9 'Chacaya 220' -95 -100 -84 -57 -36 -35 -60 -8 78 45 84 35 64 64 41 43 10 'Lagunas 220 I' 9.4.2 E1-2015 E2-2015 E1-2016 E2-2016 E1-2017 E2-2017 E1-2018 E2-2018 1 11 'Lagunas 220 II' 78 46 84 36 64 65 41 44 12 'Tocopilla 220 I' -294 -158 -264 -270 -268 -267 -265 -265 13 'Tocopilla 220 II' -294 -158 -264 -270 -268 -267 -265 -265 14 'Encuentro 220 I' 291 0 0 269 215 0 0 197 15 'Encuentro 220 II' 211 330 468 196 156 362 474 143 Alternativa 1: Flujos críticos, 2018-2020. Escenarios críticos, Alternativa 1, 2018-2020 Id Línea E1-A1-2018 E2-A1-2018 E3-A1-2019 1 'Chuquicamata 220' 66 85 54 2 'El Abra 220' 87 89 92 3 'Laberinto 220 I' 116 94 149 4 'Laberinto 220 II' 119 96 152 5 'Radomiro Tomic 220' 164 164 119 6 'Salar 220' 57 76 40 7 'Norgener 220 I' -58 -116 -116 8 'Norgener 220 II' -58 -116 -116 9 'Chacaya 220' 14 15 58 10 'Lagunas 220 I' -49 -33 -42 11 'Lagunas 220 II' -48 -32 -40 12 'Tocopilla 220 I' 0 0 0 13 'Tocopilla 220 II' 0 0 0 14 Nueva Crucero Encuentro 220 I' 0 0 0 15 Nueva Crucero Encuentro 220 II' -393 -309 -327 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 174 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.4.3 Alternativa 2: Flujos críticos, 2018-2020. Escenarios críticos, Alternativa 2, 2018-2020 9.4.4 Id Línea E1-A2-2018 E2-A2-2019 E3-A2-2020 1 'Chuquicamata 220' 66 90 2 'El Abra 220' 87 95 92 3 'Laberinto 220 I' 116 74 149 4 'Laberinto 220 II' 119 76 152 5 'Radomiro Tomic 220' 164 160 119 6 'Salar 220' 57 80 40 7 'Norgener 220 I' -58 -58 -116 8 'Norgener 220 II' -58 -58 -116 9 'Chacaya 220' 14 0 58 10 'Lagunas 220 I' 0 0 0 11 'Lagunas 220 II' 0 0 0 12 'Tocopilla 220 I' 0 0 0 13 'Tocopilla 220 II' 0 0 0 54 14 Nueva Crucero Encuentro 220 I' 0 0 0 15 Nueva Crucero Encuentro 220 II' -489 -449 -408 Alternativa 3: Flujos críticos, 2018-2022. Escenarios críticos, Alternativa 3, 2018-2022 Id Línea E1-A3-2018 E2-A3-2019 E3-A3-2020 E4-A3-2021 E5-A3-2021 1 'Chuquicamata 220' 73 82 66 80 118 2 'El Abra 220' 93 96 109 103 98 3 'Laberinto 220 I' 0 0 0 0 0 4 'Laberinto 220 II' 0 0 0 0 0 5 'Radomiro Tomic 220' 168 164 133 130 194 6 'Salar 220' 66 72 57 74 112 7 'Norgener 220 I' -230 -230 -230 -230 -230 8 'Norgener 220 II' 0 0 0 0 0 9 'Chacaya 220' -41 -79 -56 -105 -196 10 'Lagunas 220 I' 32 69 91 129 103 11 'Lagunas 220 II' 33 70 92 129 103 0 12 'Tocopilla 220 I' 0 0 0 0 13 'Tocopilla 220 II' 0 0 0 0 0 14 Nueva Crucero Encuentro 220 I' -96 -121 -130 -154 -150 15 Nueva Crucero Encuentro 220 II' -96 -121 -130 -154 -150 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 175 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.4.5 Alternativa 3: Contingencias I.-Año 2020 Despachos y flujos iniciales: Central Despacho Central Despacho COCHRANE 1 y 2 500 NTO1 KELAR 450 NTO2 135 135 IEM 1 370 TV1C 122 ANG 2 260 U14 122 ANG 1 260 U15 116 U16 250 TG1A 105 CTM2 154 TG1B 100 CTH 150 U13 60 CTA 150 U12 60 CTM1 149 CAVA 5 Instalación Carga (%) Flujo (MW) Línea 220 kV Crucero - Chuquicamata 42,4 116,1 Línea 220 kV Crucero - El Abra 60,3 103,7 Línea 220 kV Crucero -Nueva Crucero Encuentro 1 18,2 -66,1 Línea 220 kV Crucero -Nueva Crucero Encuentro 2 18,2 -66,1 Línea 220 kV Crucero -Radomiro Tomic 72,1 131,2 106,1 Línea 220 kV Crucero -Salar 29,5 Línea 220 kV Tocopilla - Nueva Crucero Encuentro 64,9 236,8 Línea 220 kV Tocopilla - Nueva Crucero Encuentro 60,5 220,7 Línea 220 kV Encuentro-Lagunas 1 42,9 117,4 122,9 Línea 220 kV Encuentro-Lagunas 2 42,9 Línea 220kV Nueva Crucero Encuentro-Laberinto 1 10,1 -23,4 Línea 220kV Nueva Crucero Encuentro-Laberinto 2 10,0 -24,0 Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro-Encuentro 1 16,8 60,4 Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro-Encuentro 2 16,8 60,4 Línea 110 kV Tocopilla-Tamaya 3 33,5 20,3 Línea 110 kV Tocopilla-Tamaya 4 29,9 18,6 Línea 110 kV Tocopilla-A 1 35,4 20,1 Línea 110 kV Tocopilla-A 2 35,9 20,6 Línea 220 kV Chacaya-Crucero 27,1 90,0 Línea 220 kV Encuentro-Collahuasi 1 70,3 91,9 Línea 220 kV Encuentro-Collahuasi 2 54,8 91,7 Línea 220 kV Norgener - Crucero 1 39,8 119,1 Línea 220 kV Norgener - Crucero 2 40,0 119,6 Línea 220 kV Crucero - Lagunas 2 69,7 121,3 Línea 220 kV Crucero - Lagunas 1 69,3 120,3 Flujos y niveles de tensión instalaciones zona norte: PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 176 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Tabla 143: Flujos zona norte post-contingencias año 2020. Alternativa 3. Instalación Capacidad Normal Post-Contingencia línea Post-Contingencia barras(*) Línea 220 kV Crucero - Lagunas 1 183 125 160 - Línea 220 kV Crucero - Lagunas 2 183 125 - - Línea 220 kV Encuentro - Lagunas 1 290 125 160 200 Línea 220 kV Encuentro - Lagunas 2 290 125 160 200 Línea 220 kV Encuentro - Collahuasi 1 133 92 110 140 Línea 220 kV Encuentro - Collahuasi 2 170 92 110 (*)Requiere compensación capacitiva adicional para convergencia 140 Tabla 144: Niveles de tensión zona norte post-contingencias año 2020. Alternativa 3. Tensión Normal Post-Contingencia línea Post-Contingencia barras Lagunas 0,9803 0,9485 Menor a 0,86 Tarapacá 0,9839 0,9490 Menor a 0,86 Cóndores 0,9998 0,9581 Menor a 0,85 Parinacota 1,0324 0,9810 Menor a 0,85 Flujos y niveles de tensión instalaciones zona centro (Chuquicamata): Tabla 145: Flujos zona centro (Chuquicamata) post-contingencias año 2020. Alternativa 3. Carga Chuquicamata y Salar 320 MW 320 MW 227 MW Estado Normal Post-Contingencia Post-Contingencia Instalación Carga (%) Flujo (MW) Carga (%) Flujo (MW) Carga (%) Flujo (MW) Línea 220 kV Crucero - Chuquicamata 42,4 116,1 - - - Línea 220 kV Crucero -Salar 29,5 106,1 - - - - Línea 110 kV Tocopilla-Tamaya 3 33,5 20,3 NA(*) NA 100 58 Línea 110 kV Tocopilla-Tamaya 4 29,9 18,6 NA NA 90 55 Línea 110 kV Tocopilla-A 1 35,4 20,1 NA NA 100 57 - 100 Línea 110 kV Tocopilla-A 2 35,9 20,6 NA NA (*) No se logra convergencia por problemas de estabilidad de tensión sobre los 230 MW. 58 Tabla 146: Niveles de tensión zona centro (Chuquicamata) post-contingencias año 2020. Alternativa 3. N Factor Escala 1 0,50 2 3 Carga Chuquicamata y Salar (MW) V. Crucero (pu) V. Salar (pu) 160 1,034 1,030 0,55 176 0,896 0,890 0,60 192 0,815 0,810 4 0,70 224 0,756 0,750 5 0,71 228 0,748 0,743 6 0,75 241 0,713 0,707 7 0,76 244 0,702 0,696 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 177 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.4.6 Alternativa 4: Flujos críticos, 2018-2022. Escenarios críticos, Alternativa 4, 2018-2022 9.4.7 Id Línea E1-A4-2018 E2-A4-2018 E3-A4-2019 E4-A4-2020 E5-A4-2021 E6-A4-2022 1 Chuquicamata 220 161 89 119 83 197 118 2 El Abra 220 95 99 102 105 97 98 3 Laberinto 220 I 0 0 0 0 0 0 4 Laberinto 220 II 0 0 0 0 0 0 5 Radomiro Tomic 220 67 92 170 128 123 194 6 Salar 220 0 78 0 72 0 112 -230 7 Norgener 220 I 1 -57 1 -57 -58 8 Norgener 220 II 1 -57 1 -57 -58 0 9 Chacaya 220 -103 8 -72 23 -74 -196 10 Lagunas 220 I 0 0 0 0 0 0 11 Lagunas 220 II 0 0 0 0 0 0 12 Tocopilla 220 I 0 0 0 0 0 0 13 Tocopilla 220 II 0 0 0 0 0 0 14 Nueva Crucero Encuentro 220 I' -119 0 -162 0 -125 -47 15 Nueva Crucero Encuentro 220 II' -118 -251 -162 -296 -124 -47 Alternativa 5: Flujos críticos, 2018-2022. Escenarios críticos, Alternativa 5, 2018-2022 Id Línea E1-A5-2018 E2-A5-2019 E3-A5-2020 E4-A5-2021 E5-A6-2022 1 Chuquicamata 220 0 0 0 0 0 2 El Abra 220 91 92 104 95 98 3 Laberinto 220 I 0 0 0 0 0 4 Laberinto 220 II 0 0 0 0 0 5 Radomiro Tomic 220 167 158 129 124 194 6 Salar 220 16 73 45 101 112 7 Norgener 220 I 0 0 0 0 0 8 Norgener 220 II -229 -229 -229 -229 -229 9 Chacaya 22 -22 -138 -145 -126 -196 10 Lagunas 220 I 0 0 0 0 0 11 Lagunas 220 II 0 0 0 0 0 0 12 Tocopilla 220 I 0 0 0 0 13 Tocopilla 220 II 0 0 0 0 0 14 Nueva Crucero Encuentro 220 I -11 23 49 18 12 15 Nueva Crucero Encuentro 220 II -11 23 49 18 12 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 178 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.4.8 Alternativa 5: Contingencias. Despachos considerados: Tabla 147: Despachos base utilizado, Alternativa 5, año 2022 Central Despacho Central Despacho COCHRANE 1 y 2 500 NTO1 130 KELAR 480 NTO2 130 IEM 1 370 U14 122 ANG 2 260 U15 116 ANG 1 260 TG1A 105 U16 350 TV1C 60 CTM2 154 CTTAR 140 CTH 150 U13 60 CTA 150 U12 60 CTM1 149 CAVA 5 Flujos de potencia: Tabla 148: Flujos de potencia, contingencia S/E Crucero, Alternativa 5, año 2022 Normal Instalación Línea 220 kV Crucero - Chuquicamata Contingencia Carga (%) Flujo (MW) Carga (%) Flujo (MW) 42 116 103 265 Línea 220 kV Crucero - El Abra 60 104 0 0 Línea 220 kV Crucero -Nueva Crucero Encuentro 1 18 -66 0 0 Línea 220 kV Crucero -Nueva Crucero Encuentro 2 18 -66 0 0 Línea 220 kV Crucero -Radomiro Tomic 72 131 0 0 Línea 220 kV Crucero -Salar 29 106 0 0 Línea 220 kV Tocopilla - Nueva Crucero Encuentro 65 237 72 260 Línea 220 kV Tocopilla - Nueva Crucero Encuentro 61 221 67 244 Línea 220 kV Encuentro-Lagunas 1 43 117 38 101 Línea 220 kV Encuentro-Lagunas 2 43 123 38 106 Línea 220kV Nueva Crucero Encuentro-Laberinto 1 10 -23 15 -40 Línea 220kV Nueva Crucero Encuentro-Laberinto 2 10 -24 15 -41 Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro-Encuentro 1 17 60 16 52 Línea 220 kV Nueva Crucero Encuentro-Encuentro 2 17 60 16 52 Línea 110 kV Tocopilla-Tamaya 3 33 20 54 34 Línea 110 kV Tocopilla-Tamaya 4 30 19 48 30 Línea 110 kV Tocopilla-A 1 35 20 53 33 33 Línea 110 kV Tocopilla-A 2 36 21 54 Línea 220 kV Chacaya-Crucero 27 90 0 0 Línea 220 kV Encuentro-Collahuasi 1 70 92 65 82 Línea 220 kV Encuentro-Collahuasi 2 55 92 51 82 Línea 220 kV Norgener - Crucero 1 40 119 0 0 Línea 220 kV Norgener - Crucero 2 40 120 0 0 Línea 220 kV Crucero - Lagunas 2 70 121 62 105 Línea 220 kV Crucero - Lagunas 1 69 120 62 104 PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 179 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.5 ANEXO 5. DEMANDA INFORMADA POR CLIENTES DEL SING Demanda de Energía Nombre fantasía ALTONORTE ATACAMA AGUA COSAYACH Energía [GWh] Tipo Barra de Consumo Nuevo Alto Norte 110 kV Proyecto Proyección de Alto Norte 110 kV Consumo Nuevo Tap Off Desalant 110 kV Proyecto Pozo Almonte 23 kV Nuevo Tamarugal 23 kV Proyecto Tap Off Dolores 23 kV Pozo Almonte 23 kV Proyección de Tamarugal 23 kV Consumo Tap Off Dolores 23 kV Nuevo Calama 23 kV - BP1 Proyecto Antofagasta 13,8 kV-BP1 Calama 23 kV - BP1 Central Tocopilla 5 kV Alimentador Elecda ELECDA ELIQSA Centro 23 kV El Lince 23 kV Proyección de El Tesoro 23 kV Consumo La Portada 23 kV Mantos Blancos 23 kV Mejillones 13,8 kV Sur 13,8 kV Tap Off La Negra 23 kV Uribe 23 kV Alto Hospicio 13,8 kV Cerro Dragón 13,8 kV Lagunas 23 kV Pacífico 13,8 kV Proyección de Palafitos 13,8 kV-BP1 Consumo Pozo Almonte 13,8 kV Autotrafo Nº1 Tamarugal 23 kV Tap Off Dolores 23 kV Tarapacá 220 kV-BP 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Año 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 0 0 0 0 0 0 0 0 0 353 337 353 337 353 353 337 353 337 353 353 337 353 337 353 353 337 353 337 353 353 131 143 157 157 157 157 157 157 157 235 235 235 235 235 235 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 0 0 0 13 33 11 20 20 20 13 33 11 20 20 20 13 33 11 20 20 20 13 33 11 20 20 20 13 33 11 20 20 20 13 33 11 20 20 20 13 33 11 0 0 15 15 16 17 17 18 19 19 20 21 22 23 24 44 281 46 297 49 314 52 333 55 352 58 372 61 394 65 417 69 441 73 467 77 494 81 522 86 553 91 585 96 619 30 32 34 36 38 40 43 45 48 51 54 57 60 63 67 348 0 2 116 3 23 90 70 22 96 135 2 128 106 368 0 2 123 3 25 96 74 23 103 143 2 136 113 389 0 2 130 4 26 101 79 24 109 153 3 145 120 412 0 2 138 4 28 107 83 26 117 163 3 154 128 436 0 2 146 4 29 113 88 27 124 173 3 164 136 461 1 2 154 4 31 120 93 29 132 185 3 175 145 488 1 2 163 4 33 127 99 30 141 197 3 186 154 516 1 2 172 5 35 134 104 32 150 209 4 199 164 546 1 2 182 5 37 142 110 34 160 223 4 211 175 578 1 3 193 5 39 150 117 36 170 237 4 225 186 611 1 3 204 6 41 159 124 38 181 253 4 240 198 647 1 3 216 6 43 168 131 40 193 269 5 255 211 684 1 3 229 6 46 178 138 43 205 287 5 272 225 724 1 3 242 7 49 188 146 45 219 305 5 290 240 766 1 3 256 7 51 199 155 48 233 325 6 309 255 44 47 50 53 56 60 64 68 73 77 82 88 93 99 106 28 1 11 29 1 11 31 1 12 33 1 13 36 1 14 38 1 15 40 1 16 43 1 17 46 1 18 49 2 19 52 2 20 55 2 21 59 2 23 63 2 24 67 2 26 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 180 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nombre fantasía EMELARI ENAEX GNLM INACESA MINERA ACF MINERA ALGORTA MINERA ANTUCOYA MINERA CERRO COLORADO MINERA CERRO DOMINADOR MINERA CHUQUICAMATA MINERA COLLAHUASI Energía [GWh] Tipo Barra de Consumo Chinchorro 13,8 kV Proyección de Pukara 13,8 kV-BP1 Consumo Quiani 13.8 kV-BP1 Tap Off Cuya 110 kV Nuevo Mejillones 110 kV Proyecto Proyección de Mejillones 110 kV Consumo Nuevo Chacaya 110 kV - BP1 Proyecto Proyección de Chacaya 110 kV - BP1 Consumo Nuevo Inacesa 23 kV Proyecto Proyección de Inacesa 23 kV Consumo 2015 117 155 57 0 2016 122 163 59 0 2017 128 170 62 0 2018 134 178 65 0 2019 141 187 68 0 2020 147 196 71 0 2021 154 205 75 0 Año 2022 161 214 78 0 2023 169 224 82 0 2024 177 235 86 0 2025 185 246 90 0 2026 194 258 94 0 2027 203 270 98 0 2028 212 282 103 0 2029 222 296 108 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 28 28 28 28 28 28 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13 13 13 13 13 13 18 18 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 57 63 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 26 26 32 32 43 43 43 47 47 47 47 57 57 57 57 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 Antucoya 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 378 377 377 377 378 378 Antucoya 220 kV 283 378 377 377 377 378 377 377 377 378 377 377 377 378 378 Pozo Almonte 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 126 244 266 266 266 Pozo Almonte 220 kV 249 265 244 260 276 276 275 266 261 248 136 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 46 46 46 46 46 46 42 42 42 42 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 42 0 Proyección de Lagunas 23 kV Consumo Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Chacaya 110 kV-BT Spence 23 kV Calama 23 kV - BP2 Spence 23 kV Chuquicamata 220 kVBP1 A 100 kV-B1 Chuquicamata 220 kVProyección de BP1 Consumo Salar 100 kV - BP1 Salar 220 kV - BP1 Central Tarapacá 6.9 kV Proyección de - CTTAR Consumo Collahuasi 220 kV-BP1 0 0 0 365 372 381 402 439 499 500 566 581 588 596 596 391 385 390 352 352 333 346 339 334 336 335 335 335 335 335 815 802 812 733 733 694 721 707 695 700 698 698 698 698 698 130 815 128 802 130 812 117 733 117 733 111 694 115 721 113 707 111 695 112 700 112 698 112 698 112 698 112 698 112 698 27 30 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 1460 1519 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 1469 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 181 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nombre fantasía MINERA COPAQUIRE MINERA EL ABRA MINERA EL TESORO Energía [GWh] Tipo Barra de Consumo Nuevo Lagunas 220 kV-BP Proyecto Nuevo El Abra 220 kV Proyecto Proyección de El Abra 220 kV Consumo Nuevo El Tesoro 220 kV Proyecto Proyección de El Tesoro 220 kV Consumo Coloso 220 kV Laguna Seca 220 kV O'Higgins 220 kV Coloso 220 kV Domeyko 220 kV - BP1 Escondida 220 kV-BP1 Proyección de Escondida 220 kV-BP2 Consumo Laguna Seca 220 kV O'Higgins 220 kV Planta Óxidos 220 kV Sulfuros 220 kV Chacaya 110 kV - BP2 Chacaya 220 kV-BP1 Nuevo Proyecto Esperanza 220 kV Nueva Encuentro 220 kV Proyección de Chacaya 110 kV - BP2 Consumo Esperanza 220 kV Nuevo Gaby 220 kV Proyecto Proyección de Gaby 220 kV Consumo Nuevo Proyecto MINERA ESCONDIDA MINERA ESPERANZA MINERA GABY MINERA GRACE MINERA HALDEMAN MINERA LOMAS BAYAS 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Año 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 0 0 0 0 0 0 0 0 0 373 745 1117 1117 1307 1303 0 0 0 0 0 0 0 1748 3495 3495 3495 3495 3495 3495 3495 842 790 823 823 823 868 868 868 868 868 888 888 908 888 908 0 0 0 0 0 0 0 0 0 69 306 306 306 307 306 275 288 305 299 297 280 263 254 196 160 0 0 0 0 0 0 0 0 25 822 248 92 1269 182 536 770 100 0 20 0 177 851 0 0 75 21 1088 0 93 1216 306 529 638 100 0 115 0 178 875 0 0 732 30 1132 500 94 1328 305 566 600 100 0 120 0 177 873 0 0 777 28 1112 716 89 1435 305 504 355 100 0 585 0 177 873 0 0 926 32 1171 668 103 1436 305 405 656 100 0 1680 0 177 873 0 0 1308 31 1185 647 103 1462 305 366 700 100 0 1680 0 177 851 0 0 1498 29 1171 645 98 1474 305 362 543 100 0 1680 0 177 851 0 0 1472 32 1196 642 98 1462 305 362 541 100 0 1622 905 177 851 0 0 1488 36 1212 641 102 1456 305 364 685 100 0 1566 1200 177 851 4 18 1493 38 1206 643 102 1452 305 363 667 100 0 1560 1200 177 851 138 655 1284 34 1141 320 95 1404 305 358 531 100 0 1560 1200 177 851 264 1256 1082 28 1071 0 88 1354 305 358 468 100 0 1560 1200 177 851 283 1346 1060 24 1076 0 85 1354 305 354 387 100 0 1560 1200 177 851 310 1476 1046 20 1079 0 79 1347 305 351 216 100 0 1560 1200 177 851 308 1466 1085 19 1074 0 81 1344 305 308 233 100 61 1854 1200 177 851 14 14 14 14 14 14 14 14 14 248 425 416 545 533 504 507 518 518 510 508 493 464 444 425 194 44 30 6 4 4 Nuevo Proyecto Central Tocopilla 220 kVBP1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 55 55 55 55 55 55 Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Central Tocopilla 220 kVBP1 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 Pozo Almonte 66 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 55 55 55 55 55 55 Pozo Almonte 66 kV 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Lomas Bayas 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 308 308 308 308 308 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 182 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nombre fantasía Energía [GWh] Tipo Barra de Consumo Proyección de Lomas Bayas 220 kV Consumo 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Año 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 310 311 310 310 310 311 310 310 310 311 310 310 310 311 310 203 201 193 189 184 178 173 168 162 158 188 188 188 189 188 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 135 147 118 121 119 118 118 118 118 118 204 204 204 204 204 116 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 118 118 119 118 588 0 0 0 551 0 9 0 515 0 94 0 514 0 150 0 514 0 169 26 514 0 976 215 515 0 2014 314 514 0 2119 314 514 0 2119 314 514 0 2119 314 515 0 2119 314 514 149 2119 314 514 521 2119 314 514 523 2771 411 514 521 3260 484 186 186 186 186 186 170 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 212 840 843 840 1435 1435 1439 1435 1435 1435 1439 1439 819 821 745 581 581 246 246 246 246 246 216 216 290 291 291 135 726 135 747 135 819 135 819 135 819 135 821 135 819 135 819 135 819 135 821 135 819 135 819 205 1247 206 1251 205 1247 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 514 514 782 968 624 628 621 581 549 503 478 448 395 358 272 0 0 0 0 Zaldívar 220 kV 0 0 0 0 72 850 848 848 848 850 1696 1696 1696 1701 1701 Zaldívar 220 kV 543 509 513 539 501 511 532 541 550 541 504 473 437 206 60 MINERA MANTOS BLANCOS Proyección de Mantos Blancos 220 kV Consumo Nuevo Tap Off Palestina 220 kV Proyecto MINERA MERIDIAN Proyección de Tap Off Palestina 220 kV Consumo MINERA MICHILLA Proyección de Mejillones 110 kV Consumo MINERA MINISTRO Proyección de Encuentro 220 kV-BP1 HALES Consumo Ministro Hales 220 kV Lagunas 220 kV-BP Nuevo MINERA Proyecto Tarapacá 220 kV-BP QUEBRADA Proyección de BLANCA Collahuasi 220 kV-BP1 Consumo Nuevo Radomiro Tomic 220 kVProyecto BP1 MINERA RADOMIRO TOMIC Proyección de Radomiro Tomic 220 kVConsumo BP1 MINERA SIERRA GORDA Nuevo Proyecto Nuevo Proyecto MINERA SPENCE Proyección de Consumo Nuevo Proyecto MINERA ZALDIVAR Proyección de Consumo Angamos 220 kV BP1 Encuentro 220 kV-BP1 Spence 220 kV Encuentro 220 kV-BP1 MOLY-COP Proyección de Chacaya 220 kV-BT Consumo 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 71 MOLYNOR Proyección de Mejillones 23 kV Consumo 30 41 43 43 54 58 57 57 57 58 57 57 57 58 58 Mejillones 13,8 kV (Noracid) 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 Antofagasta 13,8 kV-BP1 0 36 70 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 Antofagasta 13,8 kV-BP1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 236 187 186 186 186 144 144 144 144 144 144 144 144 144 144 NORACID SABO SQM Proyección de Consumo Nuevo Proyecto Proyección de Consumo Proyección de Tap Off El Loa 220 kV ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 183 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Nombre fantasía Energía [GWh] Tipo Barra de Consumo Consumo Tap Off El Negro 110 kV Tap Off La Cruz 220 kV Tap Off Nueva Victoria 220 kV Tap Off Oeste 110 kV Total general 2015 27 22 2016 27 22 2017 27 22 2018 28 22 2019 28 22 2020 28 22 2021 28 22 Año 2022 29 22 2023 29 22 2024 29 22 2025 30 22 2026 30 22 2027 30 22 2028 30 22 2029 30 22 71 90 89 104 104 105 104 104 104 105 104 104 104 105 105 272 272 272 272 277 293 293 293 293 293 293 307 307 307 307 18866 19157 20605 21549 23865 25663 26838 30197 32441 34070 35854 36964 38181 39366 40523 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 184 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda de Potencia en Punta Demanda Máxima [MW] Nombre fantasía ALTONORTE ATACAMA AGUA Tipo Nuevo Proyecto 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44 44 44 44 44 44 Proyección de Consumo Alto Norte 110 kV 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 Nuevo Proyecto Tap Off Desalant 110 kV 15 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 Pozo Almonte 23 kV Tamarugal 23 kV Tap Off Dolores 23 kV Pozo Almonte 23 kV Tamarugal 23 kV Tap Off Dolores 23 kV 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 2 3 3 3 2 5 2 3 3 3 2 5 2 3 3 3 2 5 2 3 3 3 2 5 2 3 3 3 2 5 2 3 3 3 2 5 2 Calama 23 kV - BP1 0 0 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 Antofagasta 13,8 kV-BP1 Calama 23 kV - BP1 Central Tocopilla 5 kV - Alimentador Elecda Centro 23 kV El Lince 23 kV El Tesoro 23 kV La Portada 23 kV Mantos Blancos 23 kV Mejillones 13,8 kV Sur 13,8 kV Tap Off La Negra 23 kV Uribe 23 kV Alto Hospicio 13,8 kV Cerro Dragón 13,8 kV Lagunas 23 kV Pacífico 13,8 kV Palafitos 13,8 kV-BP1 Pozo Almonte 13,8 kV - Autotrafo Nº1 Tamarugal 23 kV Tap Off Dolores 23 kV Tarapacá 220 kV-BP 11 55 11 58 12 61 13 65 13 69 14 73 15 77 16 81 17 86 18 91 19 96 20 102 21 108 22 114 23 120 COSAYACH Proyección de Consumo Nuevo Proyecto ELIQSA 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 Alto Norte 110 kV Nuevo Proyecto ELECDA Barra de Consumo Año Proyección de Consumo Proyección de Consumo 7 7 7 8 8 9 9 10 11 11 12 12 13 14 15 68 0 0 22 1 6 17 11 5 17 27 1 28 27 72 0 0 23 1 6 18 12 6 18 29 1 30 29 76 0 0 25 1 6 19 12 6 19 31 1 32 30 80 0 0 26 1 7 20 13 6 20 33 1 34 32 85 0 0 28 1 7 22 14 7 21 35 1 36 35 90 0 0 29 1 8 23 15 7 23 37 1 39 37 95 0 1 31 1 8 24 16 7 24 40 1 41 39 101 0 1 33 1 9 26 16 8 26 42 1 44 42 106 0 1 35 1 9 27 17 8 27 45 1 47 44 113 0 1 37 1 10 29 18 9 29 48 2 50 47 119 0 1 39 1 10 30 20 9 31 51 2 53 50 126 0 1 41 1 11 32 21 10 33 54 2 57 54 133 0 1 43 2 11 34 22 10 35 58 2 60 57 141 0 1 46 2 12 36 23 11 37 62 2 64 61 149 0 1 49 2 13 38 24 12 40 66 2 68 65 9 10 10 11 12 13 13 14 15 16 17 18 19 21 22 6 1 3 6 1 3 7 1 3 7 2 3 8 2 4 8 2 4 9 2 4 9 2 4 10 2 5 11 2 5 11 2 5 12 2 6 13 3 6 14 3 6 14 3 7 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 185 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda Máxima [MW] Nombre fantasía EMELARI Tipo Proyección de Consumo Barra de Consumo Chinchorro 13,8 kV Pukara 13,8 kV-BP1 Quiani 13.8 kV-BP1 Tap Off Cuya 110 kV Año 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 20 21 22 23 24 25 26 28 29 30 32 33 35 36 38 27 28 29 30 32 33 35 37 38 40 42 44 46 48 50 11 11 12 12 13 13 14 15 15 16 17 17 18 19 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nuevo Proyecto Mejillones 110 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 4 4 4 4 4 Proyección de Consumo Mejillones 110 kV 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Nuevo Proyecto Chacaya 110 kV - BP1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 Proyección de Consumo Chacaya 110 kV - BP1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Nuevo Proyecto Inacesa 23 kV 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Proyección de Consumo Inacesa 23 kV 9 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 MINERA ACF Proyección de Consumo Lagunas 23 kV 4 4 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 MINERA ALGORTA Proyección de Consumo Chacaya 110 kV-BT 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Nuevo Proyecto Antucoya 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 50 50 50 50 50 50 Proyección de Consumo Antucoya 220 kV 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Nuevo Proyecto Pozo Almonte 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 17 33 36 36 36 Proyección de Consumo Pozo Almonte 220 kV 37 38 34 38 38 38 38 36 36 35 32 5 0 0 0 Nuevo Proyecto Spence 23 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 6 6 6 6 6 Calama 23 kV - BP2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 ENAEX GNLM INACESA MINERA ANTUCOYA MINERA CERRO COLORADO MINERA CERRO DOMINADOR MINERA CHUQUICAMATA Proyección de Consumo Spence 23 kV 6 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nuevo Proyecto Chuquicamata 220 kV-BP1 0 0 0 49 50 51 54 59 67 67 76 78 79 80 80 Proyección de Consumo A 100 kV-B1 Chuquicamata 220 kV-BP1 Salar 100 kV - BP1 Salar 220 kV - BP1 51 106 17 106 50 104 17 104 51 105 17 105 46 95 15 95 46 95 15 95 43 90 14 90 45 94 15 94 44 92 15 92 43 90 14 90 43 91 14 91 43 91 14 91 43 91 14 91 43 91 14 91 43 91 14 91 43 91 14 91 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 186 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda Máxima [MW] Año Nombre fantasía MINERA COLLAHUASI Tipo Proyección de Consumo Barra de Consumo Central Tarapacá 6.9 kV - CTTAR Collahuasi 220 kV-BP1 MINERA COPAQUIRE Nuevo Proyecto Lagunas 220 kV-BP 0 0 0 0 0 0 0 0 0 50 100 150 150 175 175 Nuevo Proyecto El Abra 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 420 420 420 420 420 420 420 420 Proyección de Consumo El Abra 220 kV 115 99 109 109 109 108 108 108 108 108 110 110 112 110 112 Nuevo Proyecto El Tesoro 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 40 40 40 40 40 Proyección de Consumo El Tesoro 220 kV 38 39 40 40 40 39 37 37 33 31 0 0 0 0 0 Coloso 220 kV Laguna Seca 220 kV O'Higgins 220 kV Coloso 220 kV Domeyko 220 kV - BP1 Escondida 220 kV-BP1 Escondida 220 kV-BP2 Laguna Seca 220 kV O'Higgins 220 kV Planta Óxidos 220 kV Sulfuros 220 kV Chacaya 110 kV - BP2 Chacaya 220 kV-BP1 Esperanza 220 kV Nueva Encuentro 220 kV Chacaya 110 kV - BP2 Esperanza 220 kV 0 0 0 4 161 60 13 115 42 77 90 15 0 8 0 30 115 0 0 54 3 125 0 13 114 42 78 88 15 0 15 0 30 115 0 0 164 4 131 112 13 115 42 79 87 15 0 15 0 30 115 0 0 132 4 130 115 13 115 42 73 61 15 0 185 0 30 115 0 0 150 5 140 108 15 115 42 72 87 15 0 185 0 30 115 0 0 209 4 143 90 14 114 42 72 80 15 0 185 0 30 115 0 0 209 4 144 89 14 115 42 71 80 15 0 185 0 30 115 0 0 203 5 145 89 14 115 42 71 80 15 0 185 150 30 115 0 0 206 5 145 88 14 115 42 70 80 15 0 185 150 30 115 1 2 206 5 145 89 14 115 42 69 80 15 0 185 150 30 115 19 90 204 5 145 89 14 115 42 67 76 15 0 185 150 30 115 36 173 149 4 136 0 12 115 42 67 60 15 0 185 150 30 115 39 185 149 4 136 0 12 115 42 67 60 15 0 185 150 30 115 43 202 145 3 136 0 11 115 42 66 34 15 0 185 150 30 115 42 202 153 3 136 0 11 115 42 66 39 15 10 185 150 30 115 Nuevo Proyecto Gaby 220 kV 2 2 2 2 2 2 2 2 2 39 65 67 71 72 71 Proyección de Consumo Gaby 220 kV 72 74 74 73 73 74 73 71 61 35 7 5 1 1 1 Nuevo Proyecto Central Tocopilla 220 kV-BP1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 10 10 10 10 10 Proyección de Consumo Central Tocopilla 220 kV-BP1 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Nuevo Proyecto Pozo Almonte 66 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 8 8 8 8 8 MINERA EL ABRA MINERA EL TESORO Nuevo Proyecto MINERA ESCONDIDA Proyección de Consumo MINERA ESPERANZA Nuevo Proyecto Proyección de Consumo MINERA GABY MINERA GRACE MINERA HALDEMAN 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 191 198 192 192 192 192 192 192 192 192 192 192 192 192 192 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 187 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda Máxima [MW] Nombre fantasía Tipo Proyección de Consumo Barra de Consumo Año 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 Pozo Almonte 66 kV 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Nuevo Proyecto Lomas Bayas 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40 40 40 40 40 Proyección de Consumo Lomas Bayas 220 kV 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 Proyección de Consumo Mantos Blancos 220 kV 29 28 27 27 26 25 25 24 23 23 25 25 25 25 25 Nuevo Proyecto Tap Off Palestina 220 kV 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Proyección de Consumo Tap Off Palestina 220 kV 17 19 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Proyección de Consumo Mejillones 110 kV 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 15 15 15 Proyección de Consumo Encuentro 220 kV-BP1 79 74 69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 69 Ministro Hales 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20 70 70 70 Nuevo Proyecto Lagunas 220 kV-BP Tarapacá 220 kV-BP 0 0 5 0 15 0 20 0 15 5 143 42 193 42 193 42 193 42 193 42 193 42 193 42 193 42 193 42 193 42 Proyección de Consumo Collahuasi 220 kV-BP1 25 25 25 25 25 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nuevo Proyecto Radomiro Tomic 220 kV-BP1 0 0 0 123 123 123 123 210 210 210 210 210 210 210 210 Proyección de Consumo Radomiro Tomic 220 kV-BP1 110 110 100 78 78 33 33 33 33 33 29 29 29 29 29 Nuevo Proyecto Angamos 220 kV BP1 Encuentro 220 kV-BP1 22 100 22 100 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 22 110 Nuevo Proyecto Spence 220 kV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 60 60 91 113 Proyección de Consumo Encuentro 220 kV-BP1 75 75 75 72 69 68 65 65 62 55 51 0 0 0 0 Nuevo Proyecto Zaldívar 220 kV 0 0 0 0 110 110 110 110 110 110 220 220 220 220 220 Proyección de Consumo Zaldívar 220 kV 72 68 69 74 68 69 72 77 83 79 76 71 56 26 9 MOLY-COP Proyección de Consumo Chacaya 220 kV-BT 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 MOLYNOR Proyección de Consumo Mejillones 23 kV 4 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 MINERA LOMAS BAYAS MINERA MANTOS BLANCOS MINERA MERIDIAN MINERA MICHILLA MINERA MINISTRO HALES MINERA QUEBRADA BLANCA MINERA RADOMIRO TOMIC MINERA SIERRA GORDA MINERA SPENCE MINERA ZALDIVAR ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 188 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Demanda Máxima [MW] Nombre fantasía NORACID SABO SQM Tipo Proyección de Consumo Barra de Consumo Año 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 Mejillones 13,8 kV (Noracid) 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 Nuevo Proyecto Antofagasta 13,8 kV-BP1 0 8 16 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 Proyección de Consumo Antofagasta 13,8 kV-BP1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 34 5 3 10 37 191 25 5 3 12 37 198 25 5 3 12 37 192 25 6 3 14 37 192 25 6 3 14 38 192 19 6 3 14 39 209 19 6 3 14 39 209 19 6 3 14 39 420 19 6 3 14 39 420 19 6 3 14 39 420 19 7 3 14 39 420 19 6 3 14 40 420 19 7 3 14 40 420 19 7 3 14 40 420 19 7 3 14 40 420 Tap Off El Loa 220 kV Tap Off El Negro 110 kV Proyección Tap Off La Cruz 220 kV de Consumo Tap Off Nueva Victoria 220 kV Tap Off Oeste 110 kV Total general ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 189 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.6 ANEXO 6. FLUJOS DE POTENCIA – CURVAS DE DURACIÓN Adjunto a este Informe se envía archivo “Flujos por Líneas-Escenario Base.ZIP” que contiene las curvas de duración de los flujos de potencia, así como los flujos de potencia graficados temporalmente. ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 190 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.7 ANEXO 7. SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL 9.7.1 Demanda del SIC La demanda proyectada para el SIC utiliza como base la información contenida en la versión definitiva del Informe Técnico de Precio de Nudo de Octubre 2013, emitido por la Comisión. La modelación de la curva de duración de la demanda considera cinco bloques mensuales, donde cada uno de los bloques representa en términos simplificados un conjunto de horas agrupadas, que permiten modelar de manera más compacta la demanda. En base a lo anterior, y con el fin de mantener la correlación horaria entre ambos sistemas SIC y SING, en primer lugar se identifica de manera simplificada la correspondencia 18 hora-bloque del SIC a partir de la estadística de demanda de este sistema . Una vez identificada la 19 correspondencia hora-bloque del SIC, fue posible sincronizar los 5 bloques de demanda del SIC con los perfiles de demanda del SING, cuya modelación más detallada fue obtenida a partir de los perfiles históricos de demanda que dispone el CDEC-SING. Debido a que el objetivo del presente análisis se enfoca en los requerimientos del sistema de transmisión del SING, sólo se indican los valores globales de demanda del SIC. Energía Potencia 120,000 9.0 8.0 14,000 7.0 12,000 6.0 6.0 60,000 4.5 40,000 3.0 20,000 10,000 5.0 8,000 4.0 6,000 3.0 4,000 2.0 2,000 1.0 Crecimiento [%] 80,000 Potencia [MW] 7.5 Crecimiento [%] Energía [TWh] 100,000 16,000 1.5 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 Energía [TWh] 51,106 53,989 56,963 59,509 62,266 65,134 68,271 71,003 73,987 77,029 80,948 84,715 88,951 93,399 98,393 Crecimiento [%] 5.9 5.6 5.5 4.5 4.6 4.6 4.8 4.0 4.2 4.1 5.1 4.7 5.0 5.0 5.3 0 0.0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Potencia [MW] 7,109 7,559 7,952 8,326 8,713 9,090 9,491 9,890 10,290 10,703 11,122 11,679 12,263 12,876 13,519 Crecimiento [%] 6.3 6.3 5.2 4.7 4.6 4.3 4.4 4.2 2022 4.0 2023 4.0 2024 3.9 2025 5.0 2026 2027 5.0 5.0 2028 0.0 5.0 Gráfico 13: Proyección de Demanda del SIC. Esta demanda es abastecida mediante la generación que se indica en la siguiente Sección, que según se indica, corresponde a la establecida en el Informe Técnico Definitivo de Precio de Nudo de Octubre de 2013. 9.7.2 Oferta del SIC La oferta de generación considerada para efectos de la simulación de la operación del sistema, consiste en aquella necesaria para alcanzar, en el largo plazo, el costo marginal que permite rentabilizar la inversión y operación de la unidad genérica de desarrollo, que para efectos de este ejercicio de planificación consiste en una unidad vapor-carbón cuyas características generales se presentan en la Sección 9.2. La oferta de generación del SIC corresponde a aquella indicada en el ITD y depende del escenario hidrológico que se presente. Por esta razón, y como una manera de presentar de manera objetiva la oferta disponible independiente de la condición hidrológica imperante, se presenta a continuación en forma de capacidad instalada. 18 19 Información obtenida desde la web del CDEC-SIC. Obtenidos a partir de la modelación de demanda del SIC utilizada en el ITD de Octubre de 2013. ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 191 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Potencia Instalada SIC Potencia Instalada SIC (MW por tipo) Embalse+Serie Pasada Eólica Solar Geotermia Biomasa+Desechos Forestales (% por tipo) Carbón GNL Diesel + Fuel Oil 25,000 Embalse+Serie Pasada Eólica Solar Geotermia Biomasa+Desechos Forestales Carbón GNL Diesel + Fuel Oil 100% 90% 20,000 80% 70% 15,000 60% 50% 10,000 40% 30% 5,000 20% 10% 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 0% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 Gráfico 14: Oferta de Generación Sistema Interconectado Central. 9.7.3 Topología Base y Sistema de Transmisión del SIC La modelación del sistema de transmisión del Sistema Interconectado Central considera un total de 58 barras, en tensiones de 110, 154, 220 y 500 kV, y 68 líneas y 17 transformadores. La demanda ha sido concentrada en 30 barras, al igual que las inyecciones. A partir del año 2015 se considera el desarrollo del sistema de transmisión en 500 kV en la zona centro del SIC, más precisamente aquellas instalaciones asociadas a la subestación Lo Aguirre y los seccionamientos que este proyecto propone a las actuales instalaciones en 550 kV entre Alto Jahuel y Polpaico. El mes de enero de 2018 entra en servicio el sistema de transmisión en 500 kV desde la subestación Polpaico hasta la subestación Cardones en el norte del SIC. Este sistema de transmisión permite la llegada de la línea de interconexión SIC - SING a partir de enero del año 2021 en el nuevo pario de 500 kV de S/E Cardones 500, y con ello permite el intercambio de energía y potencia entre ambos sistemas. Para efectos de evitar distorsiones en las señales de precio en el largo plazo, se considera que las líneas del SIC no tienen límites de transmisión a contar del año 2021. Asimismo, como una forma de simplificar los análisis no se consideran las pérdidas de transmisión en el SIC. 9.7.4 Disponibilidad y Precio de Combustibles La disponibilidad y precios de los combustibles del SIC utilizados para la simulación de la operación son los indicados en el Informe Técnico Definitivo de Precio de Nudo de octubre 2013, aquellos años del horizonte donde no existe información han sido completados actualizando los precios de combustibles con una tasa de crecimiento equivalente a un 0.5% anual, lo que permite que dichos precios no varíen significativamente respecto al valor del último año del que se dispone de información. En el siguiente gráfico se presenta la evolución de las bandas de precio de los principales combustibles del SIC para el periodo 2014 - 2028. ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 192 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Banda de Precio del Carbón Banda de Precio del GNL (USD/Ton) (USD/dam3) 707 120 607 100 507 80 407 60 307 40 207 20 107 0 Banda de Precio del Diesel 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 7 Banda de Precio del Fuel Oil (USD/Ton) (USD/Ton) 2000 1600 1800 1400 1600 1200 1400 1000 1200 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2013 0 0 Gráfico 15: Evolución de banda de precios de combustibles en el SIC. En relación a la disponibilidad de combustibles, el único que presenta algún tipo de restricción en el suministro es el Gas Natural. En cuanto a la disponibilidad de gas natural de origen regional (gas desde Argentina u otros países) se supone nula en todo el periodo. En cuanto a la disponibilidad de gas natural licuado (GNL), se utiliza lo indicado en el ITD Oct13. Central Tal Tal Unidades 1 y 2, 100% disponibilidad de GNL para todo el horizonte de análisis. Hasta el mes de septiembre de 2016 opera como dos unidades GNL en Ciclo Abierto. A partir de enero del año 2017 pasa a operar como Ciclo Combinado. Central San Isidro Unidades 1 y 2, 100% disponibilidad de GNL para todo el horizonte de análisis. Central Quintero Unidades 1 y 2, 100% disponibilidad de GNL a para todo el horizonte de análisis. Hasta el mes de febrero de 2020 opera como dos unidades en Ciclo Abierto. A partir de junio del mismo año opera como Ciclo Combinado. Central Nehuenco Central Nehuenco 1: ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 193 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Sin disponibilidad de GNL al año 2014, sólo diesel. 100% disponibilidad de GNL a partir de abril de 2015. Central Nehuenco 2: 20% de disponibilidad al año 2014. Sin disponibilidad de GNL al año 2015, sólo diesel. 100% disponibilidad de GNL a partir de abril de 2016, antes sólo diesel. Central Candelaria Unidades 1 y 2, sin disponibilidad de GNL en el horizonte 2014-2019, sólo diesel. Unidades 1 y 2, 100% disponibilidad de GNL a partir de febrero de 2020. Unidades 1 y 2, hasta el mes de agosto de 2022 operan como dos unidades en Ciclo Abierto, y a partir de diciembre de 2022 pasa a operar como Ciclo Combinado. Central Nueva Renca Sin disponibilidad de GNL al año 2014, sólo diesel. 100% disponibilidad de GNL a partir de abril de 2015. 9.7.5 Estadística Hidrológica Para efectos de simular la oferta de generación de las unidades hidroeléctricas del SIC se utiliza la estadística hidrológica considerada en el ITD de octubre 2013, es decir, para las centrales hidroeléctricas de embalse se utilizó una muestra estadística de 53 años de los afluentes en régimen natural en las diferentes cuencas del país, desde abril de 1960 hasta marzo de 2013. A efectos de generar una muestra que contenga situaciones más extremas y en base a la energía afluente al sistema para cada año hidrológico, se agregaron tres hidrologías a la estadística real bajo los siguientes criterios: i. ii. iii. Una hidrología seca, que pondera los afluentes de la situación más seca como sistema (año 19981999), por el guarismo 0,8. Una hidrología seca, que pondera los afluentes de la siguiente situación más seca como sistema (año 1968-1969), por el guarismo 0,9. Una hidrología húmeda, que permite que se mantenga el promedio de la muestra ampliada y que la dispersión de la misma sea mínima. De esta forma, el total de años hidrológicos utilizados para el presente análisis es de 56. Para las centrales de pasada se aplica un criterio similar, pero respetando que sus generaciones estén dentro de los máximos y mínimos de cada central. Si bien, se utiliza la estadística hidrológica de 56 series como dato de entrada para las simulaciones, con el fin de simplificar el problema de optimización de la operación en los escenarios de Interconexión SIC-SING y 20 disminuir los tiempos de convergencia del algoritmo de optimización, se configura el software planificación para que realice las simulaciones con las 10 muestras más representativas de la estadística completa. 20 El software de planificación Plexos tiene algoritmos de estadística internos que permiten optimizar la selección de las muestras más representativas de un conjunto de datos aleatorios. ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 194 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.8 ANEXO 8. CAPACIDADES DE TRANSMISIÓN DE LÍNEAS DE LA ZONA NORTE Tabla 149: Capacidades líneas 220 kV – Zona Norte Capacidad de Diseño [MVA] Capacidad a 35°C Corriente Potencia [A] [MVA] Tensión [kV] Longitud [km] Crucero - Lagunas cto 1 220 173,20 182,9 182,9 - 190,5 480,0 183,0 Crucero - Lagunas cto 2 220 173,20 182,9 182,9 N/A 476,3 480,0 183,0 Encuentro - Collahuasi cto 1 220 201,41 133,4 - - - 350,0 133,0 Encuentro - Collahuasi cto 2 220 201,20 170,7 274,4 N/A 304,8 448,0 170,0 Encuentro - Lagunas cto 1 220 175,00 289,6 - - - 761,05 290,0 Encuentro - Lagunas cto 2 220 175,00 289,6 - - - 761,05 290,0 Collahuasi - Lagunas cto 1 220 118,00 109,0 228,6 - - 286,0 109,0 Collahuasi - Lagunas cto 2 220 118,00 109,0 228,6 - - 286,0 109,0 Líneas Conductor TTCC Protecciones Otros Tarapacá - Lagunas cto 1 220 56,00 254,2 182,9 N/A N/A 397,0 151,3 Tarapacá - Lagunas cto 2 220 56,00 254,2 182,9 N/A N/A 397,0 151,3 Tarapacá - Cóndores 220 69,78 197,4 182,9 457,3 N/A 333,0 126,9 Cóndores - Parinacota 220 221,18 197,4 91,5 243,9 N/A 333,0 126,9 Lagunas - Pozo Almonte 220 70,00 196,2 182,9 - 190,5 315,0 120,0- ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 195 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.9 9.9.1 ANEXO 9. FLUJOS POR LAS LÍNEAS DE LA ZONA NORTE Año 2015 Tabla 150: Flujos por líneas 220 kV de la Zona Norte Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 60.77 112.22 104.08 -41.96 Crucero - Lagunas #2 61.29 113.20 105.71 -40.48 Encuentro - Collahuasi #1 70.01 94.29 89.26 -30.39 Encuentro - Collahuasi #2 54.54 94.03 89.01 -30.32 Tarapacá - Lagunas #1 45.58 70.82 -70.76 -2.75 Tarapacá - Lagunas #2 45.58 70.82 -70.76 -2.75 Tarapacá-Cóndores 66.73 125.43 125.40 -2.94 % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 Líneas 73.66 135.33 131.36 -32.53 Crucero - Lagunas #2 74.38 136.65 133.24 -30.32 Encuentro - Collahuasi #1 96.75 129.62 127.88 -21.14 Encuentro - Collahuasi #2 - - - - % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 80.10 148.41 139.11 -51.71 Crucero - Lagunas #2 - - - - Encuentro - Collahuasi #1 90.68 121.50 119.00 -24.55 Encuentro - Collahuasi #2 70.71 121.27 118.78 -24.48 Líneas 9.9.2 Año 2016 Tabla 151: Flujos por líneas 220 kV de la Zona Norte Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 62.94 116.90 111.53 Crucero - Lagunas #2 63.40 117.75 112.91 -33.41 Encuentro - Collahuasi #1 72.69 98.44 95.33 -24.54 Encuentro - Collahuasi #2 56.64 98.17 95.08 -24.45 Tarapacá - Lagunas #1 48.61 75.03 -74.82 -5.55 -5.55 Tarapacá - Lagunas #2 48.61 75.03 -74.82 Tarapacá-Cóndores 71.44 133.15 133.13 Líneas % carga Crucero - Lagunas #1 Crucero - Lagunas #2 Encuentro - Collahuasi #1 Encuentro - Collahuasi #2 Líneas S [MVA] P [MW] -35.04 2.59 Q [MVAr] 77.15 142.47 140.93 -20.95 77.81 143.69 142.49 -18.49 101.87 137.15 136.79 -10.00 - - - - % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 91.54 Crucero - Lagunas #2 - 168.95 - 167.66 - -20.88 - Encuentro - Collahuasi #1 95.10 127.98 127.30 -13.20 Encuentro - Collahuasi #2 74.17 127.76 127.08 -13.11 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 196 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.9.3 Año 2017 Tabla 152: Flujos por líneas 220 kV de la Zona Norte Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 38.38 70.88 70.50 Crucero - Lagunas #2 38.67 70.78 70.51 -6.08 Encuentro - Collahuasi #1 53.49 72.01 71.06 -11.69 Encuentro - Collahuasi #2 41.62 71.73 70.79 -11.60 Encuentro - Lagunas #1 23.90 69.93 69.45 -8.15 Encuentro - Lagunas #2 23.90 69.93 69.45 -8.15 Tarapacá - Lagunas #1 52.49 78.90 -78.83 -3.34 Tarapacá - Lagunas #2 52.49 78.90 -78.83 -3.34 Tarapacá-Cóndores Líneas 77.86 % carga 141.50 S [MVA] -7.30 141.49 P [MW] -1.71 Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 45.03 83.00 82.61 -8.07 Crucero - Lagunas #2 45.09 83.12 82.85 -6.62 Encuentro - Collahuasi #1 71.12 Encuentro - Collahuasi #2 95.58 - - 95.34 - -6.66 - Encuentro - Lagunas #1 28.12 82.15 81.66 -9.01 Encuentro - Lagunas #2 28.12 82.15 81.66 -9.01 Líneas % carga Crucero - Lagunas #1 S [MVA] 47.92 Crucero - Lagunas #2 P [MW] 88.41 - - Q [MVAr] 88.06 - -7.83 - Encuentro - Collahuasi #1 60.81 81.80 81.04 -11.12 Encuentro - Collahuasi #2 47.35 81.53 80.78 -11.03 Encuentro - Lagunas #1 29.88 87.39 86.95 -8.76 Encuentro - Lagunas #2 29.88 87.39 86.95 -8.76 Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 47.66 87.92 87.53 Crucero - Lagunas #2 47.77 88.12 87.87 -8.29 -6.73 Encuentro - Collahuasi #1 60.71 81.65 80.85 -11.42 Encuentro - Collahuasi #2 47.27 81.38 80.59 -11.33 Encuentro - Lagunas #1 - - - - Encuentro - Lagunas #2 29.79 87.12 86.63 -9.24 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 197 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.9.4 Año 2018 Tabla 153: Flujos por líneas 220 kV de la Zona Norte Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 44.68 82.68 75.49 -33.73 Crucero - Lagunas #2 44.78 82.87 76.05 -32.93 Encuentro - Collahuasi #1 57.08 77.16 72.47 -26.49 Encuentro - Collahuasi #2 44.43 76.87 72.20 -26.41 Encuentro - Lagunas #1 27.15 79.79 72.47 -33.37 Encuentro - Lagunas #2 27.15 79.79 72.47 -33.37 Tarapacá - Lagunas #1 53.93 83.22 -83.11 -4.23 Tarapacá - Lagunas #2 53.93 83.22 -83.11 -4.23 Tarapacá-Cóndores Líneas 80.36 % carga 149.93 S [MVA] 149.93 P [MW] 0.00 Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 50.19 92.49 87.72 -29.34 Crucero - Lagunas #2 50.34 92.78 88.39 -28.22 Encuentro - Collahuasi #1 74.07 Encuentro - Collahuasi #2 99.62 - - 97.29 - -21.42 - Encuentro - Lagunas #1 30.87 90.27 85.25 -29.68 Encuentro - Lagunas #2 30.87 90.27 85.25 -29.68 Líneas % carga Crucero - Lagunas #1 S [MVA] 54.74 Crucero - Lagunas #2 P [MW] 100.95 - - Q [MVAr] 95.50 - -32.72 - Encuentro - Collahuasi #1 64.43 86.77 83.13 -24.86 Encuentro - Collahuasi #2 50.18 86.50 82.87 -24.78 Encuentro - Lagunas #1 33.04 96.73 91.13 -32.44 Encuentro - Lagunas #2 33.04 96.73 91.13 -32.44 Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 53.44 98.57 93.02 -32.60 Crucero - Lagunas #2 53.67 98.98 93.86 -31.42 Encuentro - Collahuasi #1 64.41 86.69 82.96 -25.17 Encuentro - Collahuasi #2 50.16 86.42 82.70 -25.09 Encuentro - Lagunas #1 - - - - Encuentro - Lagunas #2 33.03 96.65 90.85 -32.98 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 198 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.9.5 Año 2019 Tabla 154: Flujos por líneas 220 kV de la Zona Norte Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 49.43 90.76 85.75 -29.72 Crucero - Lagunas #2 49.57 91.02 86.40 -28.65 Encuentro - Collahuasi #1 64.39 86.07 83.49 -20.93 Encuentro - Collahuasi #2 50.15 85.80 83.23 -20.85 Encuentro - Lagunas #1 29.99 87.16 81.35 -31.31 Encuentro - Lagunas #2 29.99 87.16 81.35 -31.31 Tarapacá - Lagunas #1 59.60 90.42 -90.28 5.03 Tarapacá - Lagunas #2 59.60 90.42 -90.28 5.03 Tarapacá-Cóndores Líneas 86.79 % carga 160.35 S [MVA] 159.15 P [MW] -19.55 Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 56.05 102.73 100.06 -23.29 Crucero - Lagunas #2 56.27 103.14 100.80 -21.82 Encuentro - Collahuasi #1 84.70 Encuentro - Collahuasi #2 112.88 - - 112.16 - -12.73 - Encuentro - Lagunas #1 34.37 99.59 96.19 -25.80 Encuentro - Lagunas #2 34.37 99.59 96.19 -25.80 Líneas % carga Crucero - Lagunas #1 S [MVA] 61.08 Crucero - Lagunas #2 P [MW] 112.07 - - Q [MVAr] 108.71 - -27.22 - Encuentro - Collahuasi #1 72.93 97.37 95.61 -18.46 Encuentro - Collahuasi #2 56.83 97.12 95.37 -18.37 Encuentro - Lagunas #1 36.76 106.71 102.63 -29.24 Encuentro - Lagunas #2 36.76 106.71 102.63 -29.24 Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 59.55 109.31 105.59 -28.27 Crucero - Lagunas #2 59.85 109.86 106.55 -26.77 Encuentro - Collahuasi #1 72.80 97.19 95.23 -19.40 Encuentro - Collahuasi #2 56.73 96.94 94.99 -19.31 Encuentro - Lagunas #1 - - - - Encuentro - Lagunas #2 36.71 106.57 102.03 -30.78 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 199 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.9.6 Año 2019 Tabla 155: Flujos por líneas 220 kV de la Zona Norte Líneas % carga S [MVA] P [MW] Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 75.16 135.99 135.89 5.23 Crucero - Lagunas #2 75.83 136.81 136.58 7.87 Encuentro - Collahuasi #1 83.30 109.00 108.99 1.36 Encuentro - Collahuasi #2 64.96 108.78 108.77 1.46 Encuentro - Lagunas #1 46.30 132.83 132.78 3.62 Encuentro - Lagunas #2 46.30 132.83 132.78 3.62 Tarapacá - Lagunas #1 79.79 114.30 -114.05 -7.47 Tarapacá - Lagunas #2 79.79 114.30 -114.05 -7.47 Tarapacá-Cóndores 97.91 169.57 169.56 Líneas % carga S [MVA] P [MW] -1.76 Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 88.73 157.16 155.77 20.88 Crucero - Lagunas #2 89.62 158.31 156.46 24.15 Encuentro - Collahuasi #1 116.78 Encuentro - Collahuasi #2 149.40 - - 147.58 - 23.28 - Encuentro - Lagunas #1 55.13 154.69 153.54 18.81 Encuentro - Lagunas #2 55.13 154.69 153.54 18.81 Tarapacá - Cóndores Líneas 105.01 % carga Crucero - Lagunas #1 170.72 S [MVA] 99.47 Crucero - Lagunas #2 170.51 P [MW] 176.41 - - 8.31 Q [MVAr] 173.97 - 29.28 - Encuentro - Collahuasi #1 102.59 130.74 129.55 17.64 Encuentro - Collahuasi #2 80.05 130.57 129.36 17.76 Encuentro - Lagunas #1 60.84 170.69 168.66 26.24 60.84 170.69 168.66 26.24 106.62 171.05 170.74 Encuentro - Lagunas #2 Tarapacá - Cóndores Líneas % carga S [MVA] P [MW] 10.26 Q [MVAr] Crucero - Lagunas #1 96.01 171.15 169.57 23.22 Crucero - Lagunas #2 97.01 172.54 170.45 26.81 Encuentro - Collahuasi #1 101.36 130.24 129.43 14.53 Encuentro - Collahuasi #2 79.09 130.06 129.23 14.64 Encuentro - Lagunas #1 - - - - Encuentro - Lagunas #2 60.12 169.94 168.57 21.52 104.62 170.51 170.43 5.35 Tarapacá - Cóndores 9.10 ANEXO 10. ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS EN SUBESTACIONES Informe de “Análisis de capacidad de Barras de Subestaciones del SING”, octubre de 2014. 9.11 ANEXO 11. ENERGÍA GENERADA POR TIPO DE COMBUSTIBLE – ESCENARIO BASE Adjunto a este Informe se envía archivo “Generación por Unidades 2015-2029 IET Octubre 2014” que contiene el detalle de la energía generada por tipo de combustible utilizada en el Escenario Base. ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 200 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo 9.12 ANEXO 12. PLAN DETALLADO DE OBRAS DE GENERACIÓN - ESCENARIO BASE Tabla 156: Plan Detallado de Obras de Generación – Escenario Base Año Proyecto Mes-Año Barra de Conexión Zona Potencia [MW] Tecnología 2016 Cochrane 1 may-16 Cochrane 220 Centro 280 Carbón 2016 Cochrane 2 oct-16 Cochrane 220 Centro 280 Carbón 2016 Kelar TG1+0.5TV oct-16 Nueva Atacama 220 Sur 258 GNL 2016 Kelar TG2+0.5TV oct-16 Nueva Atacama 220 Sur 258 GNL 2018 Diesel Mejillones 1 ene-18 Enlace 220 Sur 130 Diesel 2019 Diesel Mejillones 2 ene-19 Enlace 220 Sur 130 Diesel 2019 Carbon Mejillones 1 may-19 Enlace 220 Sur 375 Carbón 2020 Diesel Mejillones 3 ene-20 Enlace 220 Sur 130 Diesel 2022 Carbon Mejillones 2 jun-22 Enlace 220 Sur 375 Carbón 2023 Carbon Tarapaca 1 ene-23 Tarapacá 220 Norte 175 Carbón 2024 Carbon Tarapaca 2 mar-24 Tarapacá 220 Norte 175 Carbón 2025 Carbon Tarapaca 3 ene-25 Tarapacá 220 Norte 110 Carbón 2025 Atacama GNL 1 jun-25 Enlace 220 Sur 250 GNL 2027 Atacama GNL 2 ene-27 Enlace 220 Sur 250 GNL 2027 Atacama GNL 3 sep-27 Enlace 220 Sur 250 GNL 2028 Atacama GNL II-1 sep-28 Enlace 220 Sur 430 GNL 2029 Atacama GNL II-2 ene-29 Enlace 220 Sur 430 2031 Atacama GNL II-3 oct-31 Enlace 220 Sur 430 GNL GNL 2015 Arica Solar 1 ene-15 Parinacota 066 Norte 18 Solar 2015 San Pedro de Atacama I ene-15 Calama 110 Centro 17 Solar 2015 San Pedro de Atacama III ene-15 Calama 110 Centro 30 Solar 2015 San Pedro de Atacama IV ene-15 Calama 110 Centro 24 Solar 2015 La Huayca 2 ene-15 Pozo Almonte 066 Norte 21 Solar 2015 Maria Elena ene-15 Lagunas 220 Norte 72 Solar 2015 PV_Arica ene-15 Parinacota 220 Norte 35 Solar 2015 PV_Encuentro ene-15 Encuentro 220 Centro 60 Solar 2015 PV_Pozo ene-15 Pozo Almonte 220 Norte 60 Solar 2015 PV_Lagunas jun-15 Lagunas 220 Norte 70 Solar 2015 PV_Encuentro ago-15 Encuentro 220 Centro 60 Solar 2016 PV_Calama ene-16 Calama 220 Centro 30 Solar 2016 PV_Pozo ene-16 Pozo Almonte 220 Norte 60 Solar 2016 PV_Condores ene-16 Condores 220 Norte 40 Solar 2017 PV_Arica ene-17 Parinacota 220 Norte 35 Solar 2017 PV_Lagunas abr-17 Lagunas 220 Norte 70 Solar 2018 Planta Solar Cerro Dominador ene-18 Encuentro 220 Centro 110 Solar 2018 PV_Nueva_Encuentro jun-18 Nueva Encuentro 220 Centro 60 Solar 2019 Eolico_Calama ene-19 Calama 220 Centro 100 Eólico 2019 PV_Arica ene-19 Parinacota 220 Norte 35 Solar 2019 PV_Pozo ene-19 Pozo Almonte 220 Norte 60 Solar 2019 PV_Condores ene-19 Condores 220 Norte 40 Solar 2020 PV_Andes ene-20 Andes 220 Cordillera 100 Solar 2020 PV_Nueva_Encuentro ene-20 Nueva Encuentro 220 Centro 60 Solar 2020 PV_Pozo jun-20 Pozo Almonte 220 Norte 60 Solar 2021 Solar SING I ene-21 Pozo Almonte 220 Norte 50 Solar ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 201 de 202 CDEC-SING C-0076/2014 Clasificación: Informe Versión: Definitivo Año Proyecto Mes-Año Barra de Conexión Zona Potencia [MW] Tecnología 2021 CSP_Encuentro ene-21 Nueva Encuentro 220 Centro 180 Solar 2021 PV_Condores ene-21 Condores 220 Norte 40 Solar 2021 Eólico SING I mar-21 Laberinto 220 Cordillera 50 Eólico 2021 Geotérmica Irruputunco jun-21 Collahuasi 220 Norte 40 Geotermia 2021 Eólico_Calama ago-21 Calama 220 Centro 100 Eólico 2022 PV_Andes ene-22 Andes 220 Cordillera 100 Solar 2022 PV_Calama ene-22 Calama 220 Centro 30 Solar 2022 PV_Domeyko ene-22 Domeyko 220 Sur 50 Solar 2022 PV_Nueva_Encuentro ene-22 Nueva Encuentro 220 Centro 60 Solar 2022 Eólico SING II jun-22 Crucero 220 Centro 40 Eólico 2022 Geotérmica Puchuldiza 01 oct-22 Cerro Colorado 110 Norte 40 Geotermia 2023 CSP_Encuentro ene-23 Nueva Encuentro 220 Centro 180 Solar 2023 Eólico_Lagunas ene-23 Lagunas 220 Norte 175 Eólico 2023 PV_Cóndores ene-23 Norte 40 Solar 2023 PV_Crucero ene-23 Cóndores 220 Nueva Crucero Encuentro 220 Centro 50 Solar 2023 Solar SING II may-23 Pozo Almonte 220 Norte 100 Solar 2023 PV_Nueva_Encuentro jun-23 Nueva Encuentro 220 Centro 60 Solar 2024 Eólico_Calama ene-24 Calama 220 Centro 100 Eólico 2024 Geotérmica_Gaby ene-24 Gaby 220 Sur 50 Geotermia 2024 PV_Laberinto ene-24 Laberinto 220 Cordillera 40 Solar 2025 Eólico_Calama ene-25 Calama 220 Centro 100 Eólico 2025 PV_Arica ene-25 Parinacota 220 Norte 35 Solar 2025 PV_Domeyko ene-25 Domeyko 220 Sur 50 Solar 2025 PV_Lagunas ene-25 Lagunas 220 Norte 70 Solar 2025 PV_Nueva_Encuentro ene-25 Nueva Encuentro 220 Centro 60 Solar 2025 PV_Cóndores ene-25 Norte 40 Solar 2025 PV_Crucero ene-25 Cóndores 220 Nueva Crucero Encuentro 220 Centro 50 Solar 2026 Eólico_El Abra ene-26 El Abra 220 Centro 100 2026 PV_Calama ene-26 Calama 220 Centro 30 Eólico Solar 2027 PV_Laberinto ene-27 Laberinto 220 Cordillera 40 Solar 2027 PV_Lagunas ene-27 Lagunas 220 Norte 70 Solar 2028 PV_Calama ene-28 Calama 220 Centro 30 Solar 2028 PV_Domeyko ene-28 Domeyko 220 Sur 50 Solar 2028 PV_Pozo ene-28 Norte 60 Solar Centro 50 Solar Norte 175 Eólico 2028 PV_Crucero ene-28 Pozo Almonte 220 Nueva Crucero Encuentro 220 2029 Eólico_Lagunas may-29 Lagunas 220 ALTERNATIVAS DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Ó Ó Página 202 de 202