TRABAJO Título Balance Energético de Distribución Ventas de

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Título
Balance Energético de Distribución
Ventas de Energía, Energía en Medidores y Pérdidas Totales
Nº de Registro (Resumen)
64
Empresa o Entidad
Empresa Provincial de la Energía de Santa Fé
Nombre
Juan Carmelo De Salvo
Autores del Trabajo
País
Argentina
e-mail
[email protected]
Palabras Clave
Balance energético, Ventas de energía, Pérdidas, Energía en Medidores
1.
Introducción
La actividad de distribución de energía eléctrica
en la República Argentina es un servicio público
donde las empresas dedicadas a esta actividad
ponen a disposición de los clientes sus
instalaciones en Alta Tensión, Media Tensión y
Baja Tensión para llegar a ellos con la energía
que se genera en el Mercado Eléctrico
Mayorista.
Bajo este lineamiento general se debe destacar el
mercado que abastece la distribuidora y las tareas
necesarias que el mismo requiere para brindar un
servicio eficiente a los clientes.
Con referencia al mercado que es atendido por
las distribuidoras, este normalmente se sectoriza
en función de características representativas
como lo son el uso y el vínculo con la red
eléctrica, aspectos que definen las distintas
categorías tarifarias.
Por otra parte se pueden destacar dentro de las
tareas necesarias para brindar un servicio
satisfactorio a los clientes:
 Atención a los clientes
 Planes de obras
 Operación y mantenimiento
 Gestión Comercial
o Lectura de medidores
o Facturación
o Cobranzas
o Etc.
En función de lo expuesto hay tareas básicas
relacionadas con la gestión comercial donde es
necesario disponer de herramientas que permitan
conocer y monitorear las principales variables
energéticas y económicas de la actividad.
2.
Objeto
En función de lo expuesto y las necesidades
relacionadas con la gestión comercial, técnica y
administrativa es necesario disponer de la
información básica que permita conocer y
monitorear las principales variables energéticas de la
actividad a fin de disponer mensualmente de:
 Información consistente y de base para análisis
de tendencias.
 Energía consumida y no facturada o energía en
medidores.
 Los niveles de pérdidas totales en el área
abastecida por la distribuidora.
 Ingresos y egresos para cada categoría tarifaria.
 Compras de Energía en el Mercado Eléctrico.
 Determinación de recursos económicos para
desempeñar la actividad de distribución.
 Etc.
3.
Problemática General
En la actividad de distribución generalmente se
programan las actividades con el objetivo general de
optimizar los recursos que el servicio requiere.
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En el aspecto comercial se destaca el ciclo de
lectura, facturación y cobranza donde es
necesario efectuar una planificación de las
actividades de acuerdo a cada tipo de clientes.
En este sentido se pueden diferenciar las
actividades orientadas para los clientes medianos
y grandes, donde los equipos de medición, por
sus características, brindan mayor cantidad de
información.
Por tal motivo se debe de disponer de personal
con mayor capacitación para efectuar las lecturas
mensuales sobre un universo relativamente
pequeño de clientes.
Por otra parte, se pueden diferenciar los
pequeños clientes donde las características
técnicas de los equipos de medición brindan una
cantidad de información limitada a un universo
de clientes relativamente alto.
En función de la cantidad y dispersión de clientes
con consumos bimestrales es necesario efectuar
una sectorización y planificación (planes,
recorridos, etc.) diaria de los recursos asignados
a estas tareas.
En función de lo expuesto los balances
energéticos mensuales resultan dificultosos de
realizar ya que:
Se dispone de una medición en los puntos de
compra de las distribuidoras con perfiles de
carga cada 15 minutos.
b) Se dispone de una buena medición mensual
para los clientes medianos y grandes con
algunos perfiles de carga.
c) Para los pequeños clientes (Residenciales,
Pequeños Comercios, Alumbrado público,
etc.) NO SE DISPONE de medición mensual.
Energía Comprada = Energía que Adquiere
mensualmente la distribuidora a CAMMESA (1) y/o
Generadores
Energía Vendida = Parte de Energía ya Facturada,
mas parte de Energía que se facturará en el
siguiente período.
y donde la Energía Comprada y Vendida deben
corresponder al mismo período de tiempo.
En función de lo mencionado, esta metodología
calcula, para cada cliente y en base a la facturación
real, las partes que componen la energía vendida y
las pérdidas totales de la distribuidora.
Nota: A fin de facilitar la comprensión de la metodología
se supone que todos los clientes le compran la energía a
la distribuidora o no hay clientes con contratos con
empresas generadoras.
(1) CAMMESA: Compañía Administradora del Mercado
Mayorista Eléctrico.
4.1
En función del mercado que atienden las
distribuidoras se pueden distinguir dos grupos de
clientes de acuerdo a los volúmenes de energías
demandados.
a)
4.1.1
Con referencia a este último punto se debe
destacar que los períodos de cálculo además de
no ser coincidentes con los de lectura en la
mayoría de los casos se encuentran desfasados
con respecto a los períodos de análisis (mes).
4.
Energía Comprada = Energía Vendida +
Pérdidas de Energía
Clientes facturados mensualmente: En este
grupo se encuentran los suministros de tarifas en
Alta, Media y Baja Tensión, en los cuales se
dispone generalmente de la información de los
consumos dentro de los primeros días de cada
mes.
Considerando que este dato se usara
posteriormente para construir la curva de compra
para clientes bimestrales y en la estimación de la
energía pendiente de facturar, es de suma
importancia contar con información debidamente
controlada.
EfactM = ∑ Efacti
Descripción del Trabajo
Como en cualquier sistema físico la energía que
ingresa debe ser igual a la energía que sale del
mismo motivo por el cual la ecuación general es
que responde a este principio es:
Energía facturada
i
Donde: M = Total de clientes mensuales
i = cliente mensual individual
4.1.2
Clientes facturados bimestralmente: En este
grupo se encuentran mayormente los suministros
de tarifas Residenciales (casas de familia) y
Generales (pequeños comercios).
Donde:
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En este caso se utiliza la energía facturada
real de cada suministro disponible al
momento de efectuarse el cálculo de cada
mes.
Por otra parte, la energía vendida resulta de una
estimación ya que está compuesto generalmente de
una parte de los consumos reales facturados y de una
parte de la energía que ha sido efectivamente
entregada a la red pero no fue facturada a la
finalización del mes.
EfactB = ∑ Efact j
j
Donde: B = Total de clientes bimestrales
j = cliente bimestral individual
De esta forma la energía facturada total
mensual se compone de la sumatoria de la
energía facturada para los clientes mensuales
y bimestrales, las cuales NO PUEDEN ser
sumadas en forma directa dado que los
períodos de lectura no son coincidentes.
Esta energía consumida por los clientes y no
facturada, se debe a que los ciclos de facturación
abarcan dos meses y no hay coincidencia con el
inicio o el final de cada mes. De esta forma, una
parte de estos clientes serán facturados en un mes
(idealmente la mitad), y resto en el mes siguiente.
Efact # Efact M + Efact B
siendo:
Efact: Energía facturada total
Efact M : Energía facturada
mensuales
Efact B : Energía facturada
bimestrales
4.2
a
clientes
a
clientes
Esto significa que el consumo de los clientes no
facturados en un mes deberá ser estimado, mientras
que la información de los consumos facturados
estará disponible el primer día hábil de cada mes.
Estimación de pérdidas de energía
En el caso de los clientes facturados mensualmente,
la información de los consumos generalmente se
encuentra disponible los primeros días de cada mes.
Dentro del concepto de Pérdidas de Energía se
encuentran las llamadas Pérdidas Técnicas,
inherentes a la explotación de una red de
distribución relacionada con los conductores
eléctricos y Pérdidas No Técnicas, las cuales
están relacionadas con aquella energía que se
consume pero que no es registrada por los
medidores en los suministros.
La relación anteriormente expresada, basa su solidez
en el grado de confiabilidad que posean las
estimaciones realizadas de las Ventas de Energía y
estas a su vez de la calidad de la información
disponible al momento de realizar el estudio
(lecturas).
Pérdidas de Energía = Pérdidas Totales del
sistema (Técnicas + No Técnicas)
El cálculo de pérdidas de energía estimada para
un mes ‘m’, se circunscribe a la aplicación del
siguiente algoritmo:
Pérdidas de Energía m = Energía Comprada m –
Energía Vendida m
La información de energía comprada se obtiene
de la curva de carga de los medidores SMEC (2)
que normalmente se encuentra disponible al
momento de efectuar los cálculos.
(2) SMEC Sistema de Medición Comercial
4.3
Procedimiento de cálculo de la energía vendida
Partiendo del dato de energía facturada del mes y
con la estimación de energía pendiente de facturar
al inicio y final del mes en análisis, se determina la
energía total vendida según el siguiente algoritmo
general.
Energía Vendida m =Energía Facturada m +
Energía pendiente final m - Energía pendiente
inicial m
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donde:
por anulaciones y refacturaciones, a fin de
utilizar el último valor facturado.
 Energía Vendida m : Es la energía consumida
por los usuarios y registrada por los equipos
de medición.
 Energía Facturada m : Es la energía que
figura en las facturas.
 Energía pendiente final m (Pendiente de
Facturar), o Energía en Medidores : Es la
energía consumida por el cliente que aún no
fue facturada.
 Energía pendiente inicial m : Energía en
medidores del mes anterior.
 m= mes
b) Para efectuar este cálculo es necesario tener la
curva de compra para clientes bimestrales, la
cual se construye a partir de la curva de carga
total de la distribuidora descontada la demanda
de los clientes mensuales.
c)
Se calcula la energía pendiente de facturar
asumiendo que el Consumo Medio Diario de
cada cliente en el período Pendiente de Facturar
es igual al del período Facturado, afectado por la
variación de la compra diaria de la distribuidora.
Epend j = Efact j ×
Energía Pendiente Final
Energía Facturada
donde:
Fecha de
Cálculo
Energía Pendiente Inicial
 Epend j : Energía pendiente para el cliente “j”.
 Efact j : Energía facturada para el cliente “j”.
 Ecp: Energía total comprada para el período
pendiente.
 Ecf: Energía total comprada para el período
facturado.
Energía Facturada
Energía Vendida
mes “m-2”
4.4
mes “m-1”
mes “m”
mes “m+1”
Procedimiento de cálculo de la energía
pendiente de facturar.
Ecp
Ecf
kW
Periodo Facturado
Como ya fuera mencionado, la energía pendiente
de facturar es la energía que distribuyó la
compañía y aún no fue facturada a la fecha de
efectuar el análisis, concepto que solo es
aplicable a los clientes bimestrales dado que se
pretende efectuar un análisis mensual con
clientes a los cuales se le efectúan lecturas de
energía bimestral.
4.4.1
a)
Paso a paso
Partiendo de la base de datos de facturación
se debe realizar la corrección de las facturas
Comp
de
ras de
Energía Facturada
mes “m-2”
mes “m-1”
pra
Com estrales
Bim
ntes
e
li
C
Energía
Pendiente de
facturar
mes “m”
mes “m-1”
Epend = ∑ Epend j
Información utilizada
 Compra de energía del mes ‘m’ y
anteriores en estudio.
 Ultimo valor de energía facturada a cada
suministro.
 Fechas de lectura de cada suministro.
 Importes básicos facturados para cada
suministro.
 Curva de compra para clientes bimestrales
4.4.2
Curva
Curva de
Periodo Pendiente
Donde Epend es la energía pendiente total.
4.5
Calculo de los importes Básicos por Ventas
Así como se calcula la energía vendida, se realiza
el cálculo de los Importes Básicos por Ventas , el
cual está compuesto por dos cargos, uno fijo y otro
variable.
Básico de Ventas m = Básico Facturado m +
Básico pendiente final m – Básico pendiente
inicial m
donde:
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 Básico de Ventas m :Valorización de la
energía vendida en el mes ‘m’
 Básico Facturado m : Valorización de la
energía facturada en el mes ‘m’
 Básico pendiente final m : Valorización de la
energía pendiente final en el mes ‘m’
 Básico pendiente inicial m : Valorización de la
energía pendiente inicial en el mes ‘m’
Efac j
Luego se estima el básico pendiente final para
cada suministro ‘j’, asumiendo una tarifa media,
TmCT1 j o TmCT2 j según corresponda para el
periodo de días pendientes de facturar.
Para tal fin se procede a simular, para cada
suministro ‘j’, una tarifa media representativa
en los distintos períodos de aplicación de los
cuadros tarifarios.
Basicopf j = TmCT 1 j × E1 j + TmCT 2 j × E 2 j
donde:


E2
BasicoCT 2 j
 BasicoCT2 j : Básico resultante de simular la
facturación del suministro ’j’, con el cuadro
tarifario vigente.
Se denomina Básico pendiente de facturar a la
valorización de la energía en medidores o
pendiente de facturar calculada en el punto
4.4.2.
E1
TmCT 2 j =
 BasicoCT1 i: Básico resultante de simular la
facturación del suministro ’j’, con el cuadro
tarifario anterior.
Calculo del básico pendiente
Esto es, como el período de consumo de
energía pendiente de facturar puede extenderse
más allá de un mes, existen casos en los cuales
este período abarca días donde corresponda la
aplicación de cuadros tarifarios distintos.
BasicoCT 1 j
Efac j
donde:
Dichos valores monetarios son calculados
mensualmente, cliente por cliente, y
agrupados por tipo de tarifa.
4.5.1
TmCT 1 j =

Basicopf j : Básico pendiente final de facturar para el
suministro ‘j’.
E1 j : Energía pendiente de facturar correspondiente
al periodo del cuadro tarifario CT1 ‘j’.
E2 j : Energía pendiente de facturar correspondiente
al periodo del cuadro tarifario CT2 ‘j’.
Fecha de
Cálculo
Caso 1
Energía Facturada = Efactj
Caso 2
Ep
Energía Facturada = Efactj
Finalmente, el Básico pendiente de facturar total
para el mes ‘m’ es:
Ep
Energía Vendida
mes “m-2”
mes “m-1”
mes “m”
Basicopf = ∑ Basicopf j
mes “m+1”
j
CT 1
CT 2
Donde, la energía pendiente “Ep” debe
valorizarse con una tarifa media representativa
del cuadro “CT”, vigente en el mes “m”
Para ello, se simula la facturación de todos los
suministros utilizando los cuadros tarifarios
“CT1” y “CT2”.
Así, se obtienen dos tarifas medias:
De esta manera, las variaciones en los valores de
los cuadros tarifarios en el mes ‘m’ con respecto a
los cuadros anteriores, se ven reflejadas sin errores
significativos.
4.6
4.6.1
Casos Particulares - Tratamiento de Altas,
Bajas y Fraudes
Facturas de baja
Dado el algoritmo de cálculo de la energía
vendida:
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donde:
Energía Vendida m = Energía Facturada m +
Energía pendiente final m – Energía pendiente
inicial m
Ependf m =
Donde:

Energía pendiente final m es igual a cero
debido a que se trata de la última factura que se
emite al cliente.
4.6.2

Para este tipo de facturas, se estima la energía
vendida para el mes de análisis de forma
independiente al método de cálculo de
suministros normales, procediendo de la
siguiente manera:
Evend m = Efactm + Ependf m
De igual manera, para valorizar esta energía
vendida, se utilizan los algoritmos antes descriptos
reemplazando el básico facturado en lugar de la
energía facturada.
Se calcula la proporción de energía facturada
correspondiente al mes en estudio.
Efactm =
Ndper
× Nd m
Donde:




Efact m : Es la porción de energía facturada
correspondiente al mes en estudio “m”
Efact j : Es el consumo de energía facturada
Ndper : Es
el
número
de
días
correspondientes al periodo de facturación
Ndp m : Es el número de días facturados
correspondientes al mes de análisis
Luego se estima la energía pendiente final a
facturar
× Ndpend
Ndper
Es el valor de la energía
Ependf m :
pendiente de facturar.
Ndpend:
Es el número de días del
periodo pendiente de facturar
Finalmente, la energía vendida en el mes “m” se
calcula como:
Facturas de alta y fraude
Efact j
Efact j
5.
Conclusiones del Trabajo y aplicaciones
La metodología desarrollada constituye una
herramienta de cálculo sencilla, uniforme,
confiable y consistente, la cual puede ser
incorporada
a
los
sistemas
comerciales
proporcionando la información necesaria para
analizar los principales indicadores en la gestión
de las empresas distribuidoras de energía.
En este sentido se pueden mencionar la evolución
de las ventas por categoría tarifaria o los niveles de
pérdidas que pueden llegar a analizarse por
regiones geográficas o “Áreas Eléctricas”, al
vincularse con sistemas SCADA.
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