Las Redes Inteligentes

En el contexto del seminario de CIGRE Chile “Optimización del uso y operación inteligente de las redes”, Eduardo Esperguel, Jefe del Subdepartamento de Planificación de la Comisión Nacional de Energía (CNE), expuso las etapas del proceso anual de planificación y las propuestas de expansión de la red recibidas para el Proceso 2020, que se destacan por contar con varias alternativas que hacen uso de tecnologías flexibles. Estas últimas están destinadas a resolver problemas de congestiones en el corto plazo y permitir acelerar el proceso de descarbonización general que lleva a cabo el sector energético. En particular, comentó sobre los proyectos que, haciendo uso de almacenamiento de energía y automatismos, permitían aumentar la capacidad de las líneas en forma “virtual” operando por sobre el criterio N-1, pero retornando rápidamente a valores seguros tras ocurrida una contingencia. Además, Esperguel destacó las propuestas basadas en la reconversión de infraestructura AC en DC, consiguiendo aumentos de capacidad considerables y nuevos casos de usos de tecnología FACTS que permitirían optimizar el uso de los corredores existentes. Finalmente, indicó que la incorporación de tecnologías flexibles en planes de expansión de la transmisión ha motivado preguntas y plantea desafíos técnicos y regulatorios que es necesario abordar para su consolidación como alternativas de expansión.

Por su parte, Alex Alegría, Director de CIGRE Chile, planteó los desafíos que dan sentido al uso de las nuevas tecnologías flexibles como la penetración de generación renovable de bajo costo, que debe ser aprovechada, pero que igualmente conlleva desafíos técnicos en su integración. También, nombró la diversidad geográfica de los recursos renovables, cuyo potencial solar y eólico en el norte y eólico en el sur estresarán gran parte de la red, como asimismo el proceso de descarbonización que acelerará las necesidades de transmisión y de otros atributos necesarios para la operación confiable de la red. Según Alegría, las soluciones estructurales de largo plazo (nuevas líneas) son cada vez más complejas de implementar por sus altos costos, la oposición comunitaria y los largos tiempos de desarrollo. Por otro lado, la reducción de los costos de las tecnologías como el almacenamiento de energía pueden convertirlas en soluciones económicamente eficientes en el mediano y largo plazo. Recalcó sí que la seguridad de suministro y confiabilidad de los sistemas zonales debe avanzar hasta alcanzar los estándares del Sistema Nacional (ex Troncal) y que la regulación debe evolucionar y adaptarse de forma acelerada a las necesidades del sistema.

En el seminario también intervino Marcio Oliveira, Application Engineer de Hitachi-ABB Power Grids, quien presentó los nuevos desafíos que trae consigo la penetración de generación renovable variable en el sistema, ejemplificados en la disminución de los niveles de cortocircuito, corrimiento de las frecuencias de resonancia armónica hacia órdenes menores, falta de inercia y problemas en la recuperación dinámica de tensiones. Estos fenómenos impactan igualmente la forma en que se diseñan las soluciones FACTS que deben estar basadas mayormente en tecnología VSC y considerar esquemas híbridos que incorporan compensación sincrónica, almacenamiento de energía o sistemas de control coordinado sistémico utilizando herramientas como el monitoreo fasorial (PMU).

En la misma línea de los equipos FACTS, Mario Patiño, Manager of Costumer Solutions LATAM de Smartwires, presentó las soluciones que posee dicha compañía en equipos FACTS series modulares (SSSC), los cuales permiten controlar los flujos de las líneas de transmisión mediante la variación de la impedancia equivalente de las mismas, actuando como una “válvula” que permite regular una mayor o menor magnitud de flujos y, de esta forma, distribuirlos manteniendo los límites de seguridad. La característica modular de esta tecnología admite su uso distribuido a lo largo de la línea que permitiría el ahorro de espacio en subestaciones con crecimiento limitado.

Posteriormente, William Mendoza-Romero, Senior Sales Manager de GE Digital, comentó sobre como las 4D (Descarbonización-Digitalización-Descentralización-Democratización) están cambiando la cara del sector de energía en el mundo y representan desafíos tanto técnicos como culturales. Particularmente, la irrupción de las renovables variables produce la reducción de la inercia del sistema, para lo cual se requiere un estricto monitoreo de los recursos disponibles del sistema en tiempo real. Para lograr esto, GE Digital propone una plataforma que hace uso de medición fasorial y analítica avanzada para determinar la inercia efectiva en cada una de las áreas de control de la red. Esta medición precisa permite mantener niveles adecuados de seguridad en la operación y, a su vez, reducir los costos de los servicios complementarios de frecuencia.

Finalmente, Alfredo de la Quintana, Gerente de I+D y Negocios de CONECTA Ingeniería, presentó un resumen del trabajo Power System Relaying and Control Committee de IEEE, cuyos alcancen abarcan aspectos relativos a principios, aplicaciones, diseño, construcción, pruebas y operación de protección y control de sistemas eléctricos de potencia. Asimismo, expuso una visión general sobre todos los aspectos de la vida útil de los sistemas SIPS (System Integrity Protection Schemes, comúnmente conocidos como Automatismos) que van desde la determinación de su necesidad, pasando por el diseño conceptual, la ingeniería e implementación, la gestión durante su vida útil operacional y su deshabilitación y retiro luego del cambio en las condiciones sistémicas que los justificaron, todo ejemplificado en las experiencias y proyectos concretos desarrollados por CONECTA en el sistema nacional.

Estado del arte de la regulación del almacenamiento de energía en Chile

Por Fabián Barría Oyarzún, Jefe Subdepartamento de Mercados Eléctricos, Departamento Eléctrico, Comisión Nacional de Energía

Si bien Chile fue pionero en la integración temprana de bancos de baterías en el antiguo Sistema Interconectado del Norte Grande para el control de frecuencia, es posible identificar el año 2016 como el punto de inflexión para la incorporación de los sistemas de almacenamiento en nuestro país. Cuando el mundo aún debatía si éstos formaban o no parte de la infraestructura de generación, y teniendo en cuenta la estructura de mercado del Sistema Eléctrico Nacional (SEN), la Ley 20.936 definió a los Sistemas de Almacenamiento de Energía (SAE) como equipos tecnológicos, diferentes a las instalaciones de generación, capaces de contribuir con la seguridad, suficiencia y/o eficiencia económica en los sistemas de potencia. Para que esta distinción sea posible, resulta fundamental que los SAE sean considerados sistemas cerrados, esto es, sin energéticos afluentes.

Ese mismo año se aprobó el reglamento para centrales de bombeo sin variabilidad hidrológica (DS 128/2016) que, contrario a lo que su título indica, no regula centrales generadoras propiamente tal sino que sistemas de almacenamiento hidráulicos que se caracterizan, en general, por ser capaces de gestionar grandes bloques de energía en escalas de tiempo importantes.

Las precisiones que la Ley mandató entraron en vigencia con el Reglamento de Coordinación y Operación (DS 125/2019), que entre otras cosas, distinguió a los SAE de las centrales renovables con capacidad de almacenamiento, entendidas estas últimas como aquellas centrales de energías renovables variables que incorporan almacenamiento en esquemas behind-the-meter. El Reglamento señaló también que los SAE se pueden integrar para el arbitraje de precios de energía, para la prestación de servicios complementarios (SSCC), o como parte de la infraestructura de transmisión. Además, se generalizó el concepto de costo de oportunidad de la energía almacenada, previamente restringido al agua en los embalses, y se regularon las excepciones de cargos que aplican sobre los retiros para almacenamiento.

Así, un SAE, de manera análoga a una central con capacidad de regulación o almacenamiento, podrá tener distintos modos de gestión de sus inyecciones, dependiendo del impacto que éstas tengan sobre el sistema y de las características propias de las instalaciones (capacidad instalada, energía gestionable). Durante 2020, se han anunciado distintos proyectos de centrales renovables con baterías y ya ingresó en operación el banco de baterías de la central hidráulica Alfalfal, quedando constituida como virtual dam para efectos de su operación. Esta integración conjunta parece una vía segura en la que el almacenamiento seguirá penetrando las redes eléctricas.

El DS 125 permitió que el propietario de un SAE, destinado al arbitraje de precios, solicite al Coordinador su operación centralizada, pero también lo habilita para definir sus retiros. De cualquier modo, se ha diseñado un proceso iterativo que podrá actualizarse en línea con los desarrollos tecnológicos que permitan ir acercando la programación de la operación a la operación en tiempo real, tal y como señala el Eje 3 de la recientemente lanzada Estrategia de Flexibilidad del Ministerio de Energía.

Los SAE que se incorporen como infraestructura de transmisión, serán operados centralizadamente por el Coordinador, con los mismos objetivos con que éste opera al resto de las instalaciones sujetas a coordinación, pero considerando las restricciones que la normativa indique, a efectos de no afectar el soporte a la red de transmisión que dio origen a la infraestructura. Lo anterior, requiere de un adecuado balance en el diseño de los SAE como soluciones de transmisión, evaluando tamaños apropiados para la prestación de servicios de superación de congestiones, y como soporte a la seguridad de la red.

Por otro lado, el Reglamento de Servicios Complementarios (DS 113/2019) señaló explícitamente que los SAE están habilitados para prestar estos servicios, siendo el Coordinador quien debe establecer y resguardar la compatibilidad entre dicha prestación y la participación en otros segmentos o mercados, priorizando la primera. Este cuerpo reglamentario profundizó además en el tratamiento de los retiros y los esquemas de participación en los balances de transferencia que tienen los propietarios de estas instalaciones. Al respecto, cabe destacar la resolución de la Comisión Nacional de Energía que aprueba el Informe de Definición de Servicios Complementarios, estableciendo una categoría de Control Rápido de Frecuencia (CRF), que son acciones de control automáticas que permiten responder rápidamente a las desviaciones de frecuencia del sistema con un tiempo total de activación de un segundo. Este es un servicio para el cual algunas tecnologías de almacenamiento están particularmente bien adaptadas y, en el actual contexto de retiro de centrales a carbón, podría ser un interesante motor para la integración del almacenamiento.

Del mismo modo, los SAE integrados detrás del medidor podrían ser elementos claves para la prestación de SSCC por parte de la demanda eléctrica, así como para la participación de ésta en los esquemas de control de punta que el mercado establezca.

Los desafíos actuales pasan por el reconocimiento al aporte a la suficiencia del almacenamiento de energía. En línea con esto, la tramitación actual del DS 42, que modifica el reglamento de transferencias de potencia, ha indicado que la potencia inicial de las centrales renovables deberá reconocer adecuadamente el aporte a la suficiencia de aquellas que cuenten con capacidad de gestión temporal de energía, y ha incluido también la consideración de la componente de almacenamiento para el cálculo de la potencia inicial de centrales hidráulicas. Otras consideraciones al respecto serán abordadas en la discusión de una nueva actualización del reglamento de potencia, tal y como señala el Eje 1 de la Estrategia de Flexibilidad del Ministerio de Energía.

Finalmente, es un desafío relevante el tratamiento que debe tener el almacenamiento de energía en las actuales propuestas de reforma legal del segmento de distribución, como medio energético distribuido, así como en las medidas que se tomen para su integración en sistemas medianos o incluso en redes eléctricas aisladas, donde los SAE pueden ser un soporte clave para la conformación de sistemas eléctricos más sostenibles y que permitan el aprovechamiento de los recursos energéticos renovables locales.

CIGRE Chile sigue impulsando la transmisión eléctrica sostenible y la descarbonización energética

Expertos nacionales e internacionales participaron, durante los días 6 y 7 de octubre, en el Seminario Online: “Desafíos para el desarrollo de una transmisión eléctrica sostenible y su rol en la descarbonización energética del país”, organizado por CIGRE Chile

El presidente de CIGRE Chile, Gabriel Olguín, indicó que en el país se están desarrollando modelos de energías limpias e inteligentes que buscan la sostenibilidad y la intensificación de la descarbonización en el mediano plazo. 

“Queremos impulsar iniciativas orientadas a fortalecer la transición energética que se desarrolla hoy en Chile a través de nuestros seminarios virtuales”, recalcó. 

En tal sentido, Gabriel Carvajal, director de RNE-Reliable y socio CIGRE, señaló que la electricidad es la base para crear un marco sostenible que mejora la eficiencia global del sistema energético. 

Por su parte, Francisco López, subsecretario de Energía del Ministerio de Energía, mencionó que el trabajo desarrollado por CIGRE Chile es una muestra constante de los avances del sector eléctrico en el país.

El Seminario Online se dividió en cuatro bloques de trabajo y se incluyó un Panel de Conversación.  

 

Desafíos y propuestas de expansión

El primer bloque del seminario “Desafíos de la Transmisión Eléctrica a Largo Plazo”, Carlos Barría, jefe de la División Prospectiva y Análisis Regulatorio del Ministerio de Energía, destacó que en el sistema eléctrico nacional se está adaptando a los procesos de electrificación, así como a la integración de energías renovables.     

“Estamos trabajando en los servicios de flexibilidad y sus principales fuentes”, dijo. 

Junto a Barría, Eduardo Esperguel, jefe de la Unidad de Planificación de la CNE; Felipe Cabezas, director del Consejo Directivo de la CNE; Carlos Finat, director Ejecutivo de Acera; Francesca Milani, presidenta de Acenor; y Pilar Bravo, abogada y especialista en el sector energético, participaron en un Panel de Conversación.

En el segundo bloque del evento llamado “Propuestas de Desarrollo de Transmisión para el Plan de Expansión 2020”, Juan Carlos Araneda, subgerente de Planificación del Coordinador Eléctrico Nacional, reveló que uno los principales desafíos en el corto plazo, es el estudio de planificación del proyecto HVDC Kimal-Lo Aguirre relacionado con la adecuación funcional de la obra. 

También, se sumaron Alfredo Cárdenas, subgerente de Planificación de Transelec; Alejandro Cascante, gerente de Proyectos de ISA InterChile S.A.; Robín Cuevas, gerente de Transmisión de Engie Energía Chile S.A; y Enrique Farias, de AES Gener. 

 

Sustentabilidad y nuevas tecnologías 

El tercer bloque de trabajo, conocido como “Desafíos para la evaluación y desarrollo de la Transmisión incorporando criterios de sustentabilidad”, Alex Santander, jefe de la Unidad de Prospectiva y Vigilancia Tecnológica del Ministerio de Energía, presentó la ponencia “Incorporación de criterios de sustentabilidad en el proceso de expansión de la transmisión a través de herramientas regulatorias”. 

Karla Pacheco, subgerente de Acceso Abierto y Conexiones de Transelec S.A., señaló algunos elementos relacionados con el el artículo 102 (Ley 20.936). 

Asimismo, Mauricio Fernández, jefe del Subdepartamento de Proyectos y Acceso a la Red de la CNE, mencionó en su presentación la necesidad de incorporar una nueva infraestructura de transmisión (como Sistemas de Almacenamiento).  

Por su parte, Rodrigo Pérez, integrante de la Unidad Eléctrica División de Mercados Energéticos del Ministerio de Energía, enfatizó la urgencia de presentar algunas mejoras en el reglamento de los sistemas de transmisión y su planificación.  

Entretanto, en el cuarto bloque “Nuevas Tecnologías que promuevan una transmisión moderna y eficiente”, Marcio Oliveira de ABB; José Salazar, gerente de Ingeniería y Ofertas de Siemens Energy; y Mario Patiño de Smartwires, mostraron algunos avances de las energías renovables y el impacto en las tecnologías. 

En los próximos meses CIGRE Chile ofrecerá otros eventos virtuales para seguir fomentando espacios de encuentros orientados a mejorar la Política Energética Nacional. 

Para más información sobre este seminario y las próximas actividades que se estarán realizando, está a disposición:

Facebook de CIGRE: Cigre – Comité ChilenoTwitter: @seminarioscigre y el sitio web: www.cigre.cl

 

CIGRE Chile continúa impulsando el Sistema de Almacenamiento de Energía

Más de 250 personas de diversas partes del mundo, participaron los días 15 y 16 de septiembre en el seminario online “Sistema de Almacenamiento de Energía”, organizado por CIGRE Chile. 

Gabriel Olguín, Presidente de CIGRE Chile, afirmó que el evento es una vitrina que muestra los distintos avances que en materia de regulaciones se ejecutan en la actualidad, así como los modelos de negocios y el uso de algunas aplicaciones  tecnológicas en el Sistema de Almacenamiento de Energía global. 

“Queremos seguir facilitando el intercambio de información para continuar impulsando la creación de métodos que conserven la energía en cualquiera de sus formas”, acotó. 

Asimismo, Alfredo Cárdenas Subgerente de Planificación de Transelec y socio de CIGRE, recalcó que es necesario potenciar los espacios digitales de encuentro como mecanismos de conexión.

Por su parte, Javier Toro, integrante del Departamento Eléctrico de la Comisión Nacional de Energía (CNE), mencionó algunos avances y desafíos regulatorios relacionados con el Almacenamiento de energía en el Sistema Eléctrico Nacional como el depósito complementando a central renovable y la regularización para la participación en el mercado. 

También, adelantó que la implementación de la Estrategia de Flexibilidad se ejecutará a través de las modificaciones en los distintos cuerpos reglamentarios y normativos. 

 

Algo más que regulación 

En la primera jornada, Ricardo Álvarez, académico de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM), asumió la moderación del Bloque I del seminario, denominado “Estado del arte en regulación y sistemas de almacenamiento”, en el que participaron Jorge Moreno, Consultor y Cofundador de INODÚ; Carlos Finat, Director Ejecutivo de ACERA; Carlos Barría, Jefe de la División Prospectiva y Análisis Regulatorio del Ministerio de Energía; Constanza Ahumada, Académica; y Fabián Barría, Jefe del Subdepartamento de Mercados Eléctricos de la CNE.  

En el segundo Bloque II “Modelos de Negocio”, Héctor Chávez de la Universidad de Santiago de Chile (USACH) en su trabajo “Barreras en los modelos de negocios para almacenamiento en sistemas eléctricos”, mencionó que los principales obstáculos se centran en los aspectos técnicos y regulatorios. 

Refirió que los elementos técnicos se relacionan con el conocimiento de la tecnología y de su interacción con el sistema eléctrico; y los regulatorios con la obtención de ingresos a partir del valor operativo del BESS. 

Entretanto, Paola Hartung, Directora de Asuntos Regulatorios en AES Gener, refirió que la Estrategia de Flexibilidad debe ofrecer claras señales económicas que permitan en el corto plazo mejorar la operación del sistema y seguir impulsando la descarbonización total en la generación de energía. 

También, participaron en el evento Ricardo Álvarez, académico de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM); Jordan Cole, Chief Commercial Officer en Hydrostor; Juan Ceballos Gerente de Desarrollo Comercial en Engie; y Alex Alegría, Subgerente de Nuevas Tecnologías en Transelec.  

 

Tecnologías 

En la segunda jornada, se desarrolló el Bloque III del seminario llamado “Aplicaciones tecnológicas e investigación en Sistemas de Almacenamiento”, conducido por Felipe Andrews, Gerente General en Best Energy y Socio de CIGRE.  

John Glassmire de Hitachi ABB; Marcelo Salinas de Hyosung; Markus Ovaskainnen de Merus; Andre Priolli de Siemens Energy; James Naviaux de ESS; Felipe Valdebenito de Energy Exampler; y Ricardo Lizana de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC), ofrecieron a los asistentes algunos detalles de las diversas tecnologías y estudios que se están ejecutando en el mundo para mejorar los Sistemas de Almacenamiento.  

 

CIGRE Chile continuará realizando actividades online que permitan la actualización de sus miembros, especialistas y profesionales del sector energético. 

 

Los días 24, 25 y 28 de septiembre se realizará el seminario online “Reforma a la Distribución: Portabilidad Eléctrica” con el apoyo del Ministerio de Energía y la CNE. 

Para más información sobre este seminario y las próximas actividades que se estarán realizando, está a disposición el Facebook de CIGRE: Cigre – Comité Chileno, el Twitter: @seminarioscigre y el sitio web: www.cigre.cl