Proyectos de Energía Renovables en el Mercado Eléctrico Regional

Proyectos de Energía Renovables en el
Mercado Eléctrico Regional (MER)
Ing. José Roberto Linares Muñoz
Gerencia Técnica CRIE
San Salvador, 20 de agosto de 2015
Contenido
• Marco conceptual
• Capacidad instalada en el MER por tipo de tecnología.
• Costos de Fuentes de Energías Renovables.
• Penetración de Energías Renovables Variables (ERV) en el
SER.
• Procedimiento de Acceso a la Red de Transmisión Regional –
RTR-.
• Solicitudes de Conexión de Proyectos Renovables y No
Renovables.
• Variabilidad de las Fuentes de Energía Solar Fotovoltaica.
• Medidas ante la penetración de Energías Renovables
Variables.
Marco Conceptual
• Energías renovables son aquellas cuyo flujo es repuesto, a partir de fuentes
naturales, al mismo ritmo con que se consumen; algunos los consideran como
recursos energéticos inagotables. Para poder aprovecharlos hay que convertir tales
recursos en energías aprovechables para desarrollar una infinidad de actividades.
• Los recursos de energías renovables para la generación de energía eléctrica incluyen:
viento (eólica) , solar (fotovoltaico o concentración de energía solar), biomasa,
geotérmica, metano (proveniente de rellenos sanitarios), de olas y mareomotriz, así
como la hidráulica.
• La energía verde (renovables no convencionales o variables) representa un
subconjunto de esta definición y excluye a las grandes centrales generadoras, debido
a su impacto ambiental y social.
Capacidad instalada en el MER por tipo de
tecnología
El parque de generación regional está formado por fuentes primarias de energía
renovable y no renovable. Para el año 2014, la capacidad instalada fue de 13,472.1
MW, 5.85% mayor con respecto al año 2013, cuando la capacidad fue 12,727.7
MW.
AÑO 2014
GEOTÉRMICA
4.72%
CARBÓN
3.21%
SOLAR
0.06%
BIOMASA
8.98%
EOLICA
4.59%
HIDROELÉCTRICA
41.71%
DIESEL, BUNKER
36.74%
Fuente: Elaborado en base a información
de los reguladores nacionales
Penetración
de
Energías
Renovables
Variables (ERV), en el Sistema Eléctrico
Regional
• Durante el último trimestre del año 2014 y el transcurso del año 2015, múltiples
desarrolladores de proyectos solares fotovoltaicos y eólicos han estado presentando ante la
CRIE sus solicitudes de conexión a la Red de Transmisión Regional (RTR) de Honduras,
sumando un total de 432 MW.
• También en Nicaragua y Panamá se ha dado un desarrollo importante de proyectos a base
del recurso viento, que suman 186 MW en Nicaragua y 220 MW en Panamá.
• La fuente o recurso de los proyectos de generación que han tramitado solicitud de conexión
a la RTR son a base de combustibles fósiles, carbón, hidroeléctricas, geotérmicas, eólicas y
solares fotovoltaicas, prevaleciendo en su mayoría las energías renovables como la
hidráulica, eólica y sistemas de energía solar fotovoltaica, estas dos últimas conocidas
como energías renovables variables o intermitentes.
Costos de Fuentes de Energías Renovables
Costos estimados para tecnologías de generación (USD /MWh).
Fuente: Energy Information Administration, Annual Energy Look at 2011. Página de internet:
http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/electricity_generation.html
Costos de Fuentes de Energías Renovables
Empresa o Asocio
Punto de
Interconexión en
ETESAL
Precio de la
Energía
[$/MWh]
Potencia
[MW]
Inversión
[Millones US$]
UDP NEOEN-ALMAVAL
El Pedregal 115 kV
101.90
60
110
SOLAR RESERVE
DEVELOPMENT CO. II.LLC
Acajutla 115 kV
123.41
20
51.43
UDP PROYECTO LA
TRINIDAD
Acajutla 46 kV
123.41
8
20.57
UDP PROYECTO LA
TRINIDAD
Acajutla 34.5 kV
123.41
6
15.43
94
197.43
Total de Potencia Adjudicada y Monto de Inversión
Precio Energía Honduras: 170 USD/ MWh (Ley Promosión Energía Renovable)
Costos estimados para tecnologías de generación (USD /MWh).
Fuente: Publicación SIGET
4.5 Libro III, RMER. Procedimiento de Acceso a la Red de
Transmisión Regional –RTRProcedimiento para el Trámite de Solicitudes de Conexión a la (RTR).
El Solicitante que pretenda conectarse a la RTR, debe presentar una carta dirigida a la CRIE, donde solicite la aprobación de la CRIE
para conectar a la RTR el proyecto que se defina. A solicitud se deberá adjuntar, según el tipo de proyecto, lo siguiente:
 Estudios de Impacto Ambiental para:
 La central o planta de generación
 Subestaciones nuevas asociadas al proyecto
 Línea de transmisión que formará el enlace entre el proyecto y la RTR
 Permiso o Licencia Ambiental para:
 La central o planta de generación
 Subestaciones nuevas asociadas al proyecto
 Línea de transmisión que formará el enlace entre el proyecto y la RTR
 Autorización, permiso o concesión para actividades de transmisión o la constancia que está gestionando la misma.
 Autorización, permiso o concesión para actividades de generación o la constancia que está gestionando la misma.
 Autorización, permiso o concesión a nivel nacional para realizar las actividades de distribución o de retiro de energía en alta
tensión.
 Estudios Eléctricos del acceso a la RTR, considerando las premisas técnicas regionales que establezca el EOR.
 Incluir el diseño básico de las instalaciones a conectar a la RTR, que permita comprobar la aplicación de la normativa y los
criterios para el Diseño de las Instalaciones del Capítulo 16 del Libro III del RMER; para ello, el diseño básico debe incluir la
normativa utilizada en el diseño de las instalaciones.
 Incluir una descripción técnica de las instalaciones, diagramas unifilares de las instalaciones, especificaciones técnicas de
equipos, localización exacta, descripción del punto de conexión y límite de propiedad.
Fuente: CRIE. Resolución CRIE-P-03-2014
Solicitudes de Conexión de Proy. Renovables y No Renov.
Red de Transmisión Regional
Es el conjunto de instalaciones de transmisión a través de las
cuales se efectúan los intercambios regionales y las
transacciones comerciales en el MER, prestando el Servicio de
Solicitudes de Conexión de Proy. Renovables y No Renov.
Solicitudes de Conexión de Proy. Renovables y No Renov.
Solicitudes de Conexión de Proy. Renovables y No Renov.
Solicitudes de Conexión de Proy. Renovables y No Renov.
2008-2015
País
Costa Rica
El Salvador*
Honduras
Guatemala
Nicaragua
Panamá
Sub total
Térmicas
Geotérmicas
Hidro
eléctricas
2
Solares
Eólicas
Transmisión
2
1
1
1
4
1
9
1
4
2
3
11
2
7
1
1
1
5
2
1
1
2
6
7
*Por no conectarse a RTR, No han presentado solicitud de conexión. proyectos
Solares 94 MW, Eólicos 40 MW, Proy. Ampliación CH 5 Nov 60 MW, CH Chaparral
60 MW
Total de
Solicitudes
5
2
9
8
8
7
39
Solicitudes de Conexión de Proy. Renovables y No Renov.
520 MW
72 MW
GEOTÉRMICA
EÓLICA
382.5 MW
725 MW
SOLAR
FOTOVOLTAICA
HIDRO
TÉRMICA
512 MW
Penetración
de
Energías
Renovables
Variables, en el Sistema Eléctrico Regional
País
Centrales Existentes
Solar
Eólica
Total
Demanda
Porcentaje
Máxima
ERV/Dmax
2015
Guatemala
55
50
105
1,627
6.5%
El Salvador
0
0
0
1,091
0.0%
Honduras
155
175
330
1,445
22.8%
Nicaragua
1
186
187
658
28.5%
Costa Rica
1
217
218
1,614
13.5%
Panamá
12
220
232
1,607
14.5%
225
848
1,072
7,481
14.3%
País
Situación Actual
Futuro 2017
Totales ERV
Solar
Eólica
Total
Demanda
Porcentaje
Máxima
ERV/Dmax
2017
Guatemala
85
101
186
1,757
10.6%
El Salvador
94
20
114
1,178
9.7%
Honduras
532
224
756
1,561
48.4%
Nicaragua
13
249
263
711
36.9%
Costa Rica
12
448
460
1,744
26.4%
883
1,435
2,318
1,736
133.5%
Fuente: Ente Operador RegionalPanamá
Variabilidad de las Fuentes de Energía Solar
Fotovoltaica
• Energía: Día soleado (izquierda) versus Día nublado (derecha)
Variabilidad de las Fuentes de Energía Eólica
• Variabilidad Energía Eólica: Planta EOLO Nicaragua 12.08.2015
50
45
40
35
30
EOL-P
25
EOL-R
EOL-DESV
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Medidas ante la penetración de Energías
Renovables Variables
• Cuando el nivel de penetración de las Fuentes de Energía Renovable Variables
(ERV), alcanza un alto grado respecto a la capacidad instalada de generación
convencional, es necesario incorporar en las normativas de conexión y operación,
medidas para controlar la incorporación de estas fuentes a la red y para contrarrestar
los problemas que pueden ocasionar.
• Entre algunos aspectos a incluir en la normativa de operación considerando las ERV
están: la reserva rodante y apoyo dinámico ante la pérdida súbita de potencia activa,
desviaciones de frecuencia, criterios de redespacho, desviaciones de voltaje o de
estabilidad del mismo, reserva de potencia reactiva, estudios para determinar el nivel
máximo de incorporación de las ERV de acuerdo a las características y capacidades
de la red.
Medidas ante la penetración de Energías
Renovables Variables en el SER
• Implementar Esquemas de Control Suplementarios para prevenir sobrecargas y
violaciones de voltaje por restricciones en la red de transporte.
• Incorporar plantas de generación adicionales al Control Automático de Generación
(AGC) destinadas a la regulación secundaria de la frecuencia, para llevar la
frecuencia del sistema a su valor nominal y/o los intercambios entre áreas a los
valores programados. Como tarea adicional la regulación secundaria se encarga de
recuperar la reserva suministrada por la regulación primaria.
• Suministrar potencia reactiva adicional para mejorar las caídas de voltaje y la baja
reserva de potencia reactiva.
• Dar un seguimiento permanente a la prestación del servicio de regulación primaria y
secundaria de frecuencia, así como de la regulación de voltaje en los nodos de la
RTR, a fin de cumplir la regulación regional.
Impactos en el Sistema Eléctrico Regional
de las energías eólicas y solar fotovoltaica
• A medida que la capacidad de generación eólica y fotovoltaica aumente,
también deben de ajustarse o adaptarse todo el parque de generación para
mantener el buen desempeño y el cumplimiento de los criterios de calidad; al
contrario, si no se hacen dichos ajustes ante el crecimiento desmedido de estas
tecnologías, se podría incurrir en violaciones de los criterios de calidad,
seguridad y desempeño.
• Necesidad de pronósticos, reservas para cubrir variabilidad de ERV; reglas de
mercado para operación intradiaria, redespachos.
• Por tanto, es necesaria la creación de reglas claras para la conexión de los
parques de generación eólica y solar fotovoltaica al Sistema Eléctrico
Regional (SER).
Código de Red
No existe un código de red regional o requerimientos especiales para
interconectar la generación eólica y solar fotovoltaica a la RTR para que
éstas operen de forma adecuada y segura, entre ellos estándares técnicos
que sean requeridos por la industria eléctrica con el objetivo de tener
parámetros mínimos para la interconexión de este tipo de tecnonologías.
Es necesaria una regulación regional específica que incluya aspectos
técnicos, operativos y comerciales para la conexión de generación eólica y
solar fotovoltaíca a la RTR, que se fundamente en el código de red antes
mencionado, que tome en cuenta:
•
•
•
•
-Aspectos técnicos para el procedimiento de conexión a la RTR
-Aspectos para la operación de este tipo de generadores
-Aspectos para la operación comercial de este tipo de generadores
-Aspectos para la planificación de mediano y largo plazo
Acciones Regionales
Propuesta de cooperación técnica por parte de la Agencia Federal Alemana de
Regulación con el apoyo de la Agencia de Cooperación Alemana para el Desarrollo
(GIZ) y del programa 4E; para identificar adecuaciones al Marco Regulatorio del
MER, para la incorporación de las Energías Renovables Variables de forma segura
al Sistema Eléctrico Regional.
La Agencia Internacional de Energías Renovables Variables (IRENA), por medio de
la Secretaría General del Sistema de la Integración Centroamericana (SG-SICA),
está desarrollando para la región una Consultoría sobre Integración de Energías
Renovables Variables en América Central, en el marco del Corredor de Energía
Limpia de América Central (CECCA) la cual es una iniciativa regional con objetivos
claves, entre ellos el diseño de Códigos de Red, donde la CRIE es un socio técnico.
Conclusiones
• Destacan los esfuerzos que desarrollan los países de América Central por
diversificar su matriz energética dando especial énfasis a las energías renovables,
principalmente aquellas con fuentes eólicas y solares, con el objetivo de disminuir la
dependencia del petróleo y sus derivados.
• Es urgente el desarrollo de un estudio regional del efecto en el Sistema Eléctrico
Regional (SER) provocado por las variaciones de la generación eólica y solar y la
capacidad total máxima de las mismas en cada área de control, hacer
recomendaciones respecto a la reserva de potencia necesaria para contenerlas y los
ajustes de los reguladores primarios de generadores y el Control Automático de
Generación (AGC) para controlarlas.
• Finalmente es necesario un Código de Red Regional o regulación regional específica
que incluya aspectos técnicos, operativos, comerciales y de planificación para la
conexión de generación eólica y solar fotovoltaica a la Red de Transmisión Regional
y el SER.
Penetración
de
Energías
Renovables
Variables, en el Sistema Eléctrico Regional
Para el año 2018 se estima que en la región, la capacidad instalada de generación
utilizando recursos eólicos y solar fotovoltaicos evolucione como se muestra a
continuación:
Capacidad
Capacidad Intermitente
(MW)
(MW)
Guatemala
3,865.0
156.0
4%
El Salvador
2,205.9
293.6
13%
Honduras
2,730.0
887.2
32%
Nicaragua
1,404.0
217.9
16%
Costa Rica
3,313.0
369.0
11%
Panamá
4,026.4
421.3
10%
Total
17,544.3
2,345.0
13%
País
%