SEMINARIO CIGRE ABORDA PROYECTO KIMAL LO AGUIRRE

Por Felipe Andrews, Best Energy

Durante los días 15 y 16 de diciembre 2020, CIGRE Chile realizó una jornada técnica vía Zoom denominada “Desafíos del Proyecto HVDC Kimal Lo Aguirre”. La oportunidad de debatir sobre este tema en CIGRE Chile, se enmarca en la próxima construcción de la primera línea de transmisión en corriente continua en alta tensión en Chile, la que presenta importantes y novísimos desafíos técnicos, además de una enorme oportunidad de desarrollo y nuevas especialidades en el ámbito de la transmisión eléctrica. Inició la conversación John Graham, secretario del Working Group que dio origen al Technical Brochure 388 (Impacts of HVDC lines on the Economics of HVDC Projects) de CIGRE Internacional. Cabe destacar que este documento está siendo considerado como una referencia importante en el desarrollo de esta primera línea de transmisión HVDC en Chile. Su relato integró experiencias y recomendaciones asociadas al diseño de torres, derechos de paso, aislación, efectos corona y otros aspectos centrales para la ingeniería de la línea. Asimismo, comentó aspectos asociados al diseño de una línea bipolar con DMR (Dedicated Metallic Return) de las cuales, hasta la fecha, solo existen 4 casos en el mundo. Según Graham, este proyecto permitirá implementar y contar con ingeniería de punta en beneficio del país, que facilitará el uso de energías renovables y posibilitará avanzar en nuestro proceso de descarbonización con una operación capaz de responder a los grados de flexibilidad requeridos y con altos estándares de seguridad.

Por su parte, Marcos Czernorouki de ABB comentó sobre la importancia de los transformadores y aspectos relacionados con tamaño, diseño, confiabilidad y transporte, entre otros, que presentan un desafío logístico importantísimo por la envergadura que reviste esta infraestructura, tal como se ha registrado en aquellos proyectos de clase mundial como Itaipú y Río Madeiras.  De acuerdo a Czernorouki, el diseño debe considerar importantes efectos como es el caso de armónicos de corriente y tensión, corrientes continuas en el devanado, campos eléctricos en la aislación de sobrecargas y una operación con alto consumo de reactivos.  Naturalmente las pruebas de rutina, pruebas tipo y pruebas especiales, además de las de recepción, serán un gran desafío para las fábricas tal como el proceso de puesta en servicio, remarcó el representante de ABB.

En tanto, el Dr. Volker Hussennether, de amplia experiencia en investigación en HVDC en transmisión y distribución, responsable de la publicación del Technical Brochure 301 2019 (HVDC Design Aspects for DC Circuits with Dedicated Metallic Return using DC Overhead Lines), e ingeniero Líder Global de SIEMENS en HVDC, abordó precisamente la experiencia aplicada a líneas de transmisión HVDC con retorno metálico en el caso de Lo Aguirre, comentando las implicancias de una operación con energía renovable y mostrando los efectos de acoplamientos de voltaje, presencia de armónicos y resonancias, todo lo cual requiere del desarrollo de estudios especiales para responder a una operación con creciente base renovable.

Por su parte, las recomendaciones presentadas por André Balzi, responsable de desarrollo para proyectos HVDC y FACTS de GE para Latinoamérica, se orientaron al importante trabajo de especificaciones con el objeto de contar con un alto grado de seguridad y confiabilidad. Así, mencionó como puntos de atención las consideraciones relacionadas con la dirección de la potencia versus la potencia nominal, sobrecargas de potencia y corriente, variaciones de tensión, intercambio de potencia reactiva, secuencia negativa, ruido (contaminación) audible y factor de potencia, entre otros, en ejemplos aplicados a proyectos reales como en el caso de Río Madeira.

Cerró la conversación Katherine Sidwall, experta en simulación en tiempo real para proyectos HVDC, especialidad que permite un alto grado de análisis en el comportamiento del sistema y con ello anticipar necesidades de estabilidad para enfrentar condiciones transitorias, muchas de ellas mencionadas previamente por los demás panelistas.  Según Sidwall, la posibilidad de crear una gran cantidad de modelos, además de contar ya con otros utilizados en proyectos de clase mundial, permite simular diversos escenarios con el objetivo de anticipar diversas condiciones de calidad de servicio y ofrecer la seguridad requerida para el tipo de operación que exige una generación variable y el consumo de diversos sectores industriales.

SOCIOS DE CIGRE CHILE PRESENTES EN LA E-SESSION 2020

Entre el lunes 24 de agosto y el jueves 3 de septiembre de 2020 se realizó en forma virtual la e-session 2020 de CIGRE, en reemplazo de la Sesión Bienal 2020 que debía realizarse en París este año. En el evento intervinieron profesionales de más de 90 países y fueron presentados más de 500 papers de los 16 Comités de Estudio de CIGRE.

Ocho socios del Comité Chileno de CIGRE, Gabriel Olguín, Juan Carlos Araneda, Rosa Serrano, Víctor Velar, Javier Toro, Ernesto Huber, Patricio Valenzuela y Alfredo Cárdenas, participaron en la modalidad remota del evento de sistemas de potencia más importante del año.

Gabriel Olguín asistió en calidad de Presidente del Comité Nacional y como representante nacional en el Comité de Estudio B4 (DC Systems and Power Electronics). También participó en reuniones del WG B4.79 (Sistemas HVDC híbridos), WG B4.85 (Interoperabilidad de convertidores HVDC basada en software de código abierto) y WG B4.87 (Respuesta de convertidores VSC a perturbaciones en sistemas AC con baja generación sincrónica). Además intervino en los tutoriales HVDC y en las sesiones del SC B4. Un aspecto que destacó de las reuniones es la fuerte penetración de soluciones basadas en electrónica de potencia, tanto en generación como en transmisión y distribución, y el impacto que esta transformación tendrá en el comportamiento del sistema y en las definiciones de estabilidad del sistema de potencia.

Por su lado, Juan Carlos Araneda participó en calidad de representante nacional en el Comité de Estudio C1 (Power System Development and Economics), donde reportó el avance del JWG C1/C6.37 (Optimal Transmission and Distribution Investment Decisions Under Increasing Energy Scenario Uncertainty) que lidera. En la reunión del SC C1 fue seleccionado como nuevo integrante del Strategic Advisory Group. También asistió como autor del paper «Impact of Decarbonization on Transmission Network Planning and Delivery: comparing the German and Chilean Experiences». Ese paper lo presentó el martes 1 de septiembre y fue elaborado en conjunto con Matthias Müller-Mienack, de DNV-GL, Alemania. Finalmente, el jueves 3 de septiembre fue uno de los tres expositores del Tutorial C1 «Optimal Power System Planning and Investment Decisions under Growing Uncertainty», junto a los profesores Chongqing Kang y Ning Zhang, de la Universidad Tsinghua de Beijing, China, resumiendo los avances de los grupos de trabajo WG C1.39 y JWG C1/C6.37.

En tanto, Rosa Serrano participó en calidad de autora del paper “Regulatory Considerations for Resilient Power Networks against Wildfires”, que elaboró en conjunto con B. Moya, M. Pantelli, R. Moreno, I. Saavedra, D. Martínez y G. Zárate.

Víctor Velar intervino en calidad de autor del paper “Subsynchronous Resonance Study and Torsional Vibration Monitoring Program in the National Electric System of Chile”. Ese paper lo presentó el martes 25 de agosto y lo elaboró en conjunto con Carlos Alvear.

Por su parte, Javier Toro participó en calidad de autor del paper “Categorization Process Assignment of Transmission System Installations after 2016 Legal Reform of General Law on Electric Services”, elaborado en conjunto con L. Zubicueta, N.López, P. Muñoz e I. Saavedra, y del paper “From a System of Shared Payment between Generators and Customers to a Regime of Payment of Final Customers”, elaborado junto con I. García, C. Castillo e I. Saavedra.

Del mismo modo, Ernesto Huber asistió en calidad de representante nacional en el Comité de Estudio C2 (Power System Operation and Control) y como participante en el grupo de trabajo WG C2-39 (Operator Training at Different Control Levels and for Different Participants/Actors in the New Environment).

En tanto, Patricio Valenzuela intervino como participante en el grupo de trabajo WG C5-27 (Market Design for Short-Term Flexibility) y en calidad de representante nacional en el Comité de Estudio C5 (Electricity Markets and Regulation).

Los papers aprobados pueden consultarse aquí

Saesa y su Plan para Perfeccionar la Calidad de su Servicio de Transmisión

Dentro de los objetivos de Saesa a mediano plazo está mejorar la calidad de servicio en transmisión (Plan SAIDI cero al año 2023 en Tx), “lo que se traduce en acciones concretas como disminuir las fallas de responsabilidad de la compañía y las desconexiones programadas a través de nuestro equipo de líneas energizadas”, señaló Marcelo Matus, gerente de transmisión Grupo Saesa.

Este plan contempla una serie de iniciativas dentro de las cuales se destaca el desarrollo y utilización de herramientas informáticas, innovación e incorporación de tecnología en los diferentes procesos y el avance en la gestión de activos, para finalmente lograr la certificación.

En términos del uso de tecnologías para una mejor gestión, “destacamos el Sistema de Información (Centrality) que nos entrega datos consistentes y de calidad, como asimismo, el desarrollo de sistemas y procesos para convertir la información en conocimiento para generar valor”, comentó.

Por otro lado, según el ejecutivo, la funcionalidad de SCADA les permite la supervisión y control del proceso, evento, alarma y tendencia al bloqueo manual y reporte de medición, análisis de contingencias, simulador de entrenamiento, Ciber Seguridad y reportabilidad, entre otros.

Otra área que a la compañía le interesa potenciar es la innovación en subestaciones a través del monitoreo en línea de los transformadores. Esto permite un diagnóstico oportuno para tomar acciones preventivas, evitar fallas catastróficas, alargar la vida útil de los equipos, reducir los costos de mantenimiento al disminuir pruebas adicionales y disponer de información en tiempo real del estado del equipo, evitando viajes y servicios de terceros.

Durante 2020, comentó Matus, se implementará el Sistema Optelos como gestor documental de inspecciones, con inteligencia artificial (en proceso), que aumentará la velocidad de procesamiento de grandes volúmenes de información y la confiabilidad de los análisis. Esto partió el año 2017 oportunidad en que se centraliza el análisis de las inspecciones, mientras que el 2018 se licitó el uso de drones para la inspección de líneas de transmisión. “Esto ha permitido que anualmente se inspeccionen aproximadamente 1.500 km con una periodicidad de 2 veces al año. Lo que nos llevó a adquirir drones para cada zonal, que se utilizan en contingencias e inspecciones adicionales”.

Por otra parte, se ha puesto énfasis en la modernización del Centro de Control de Transmisión (CCT), transformándolo en un centro de operaciones especializado, que implica la capacitación especializada en subestaciones digitales, incentivar la innovación y la tecnología, la capacitación en técnicas de líneas energizadas, un plan de Gestión del Cambio y la optimización de procesos y robotización, entre otros.

“Otro de los temas que nos tiene motivados es la Certificación ISO 55.001, donde los propietarios u operadores de las instalaciones de producción, transformación, transporte, prestación de servicios complementarios, sistemas de almacenamiento y distribución de energía eléctrica, deberán contar con un Sistema de Gestión de Integridad de Instalaciones Eléctricas (SGIIE), para gestionar las etapas del ciclo de vida de estas últimas”, explicó Matus.

Esto significa que deberán realizar un diagnóstico inicial para establecer el nivel de madurez o grado de cumplimiento respecto de los requerimientos de la norma NCh-ISO 55001. Basado en el resultado del diagnóstico, se confeccionará un plan de implementación para el SGIIE, el cual deberá indicar para cada uno de los requerimientos de la norma el nivel de madurez, hallazgos detectados, responsables, fechas de inicio y término, recursos y las acciones necesarias para dar cumplimiento a cada uno de los requerimientos.

“Para eso, nos comprometemos a realizar una auditoría externa al SGIIE cada 3 años para determinar el nivel de cumplimiento de los requisitos y el nivel de madurez de la organización respecto de los requisitos de la norma NCh-ISO 55001. Esta auditoría es independiente de las autoevaluaciones anuales o de otras auditorías que realizamos como empresa por iniciativa propia”, finalizó.

La Transmisión Virtual

Por Alfredo Cárdenas O., Subgerente de Planificación, Transelec

Chile es un país que está experimentando un despegue en el desarrollo de las energías renovables. La política de descarbonización de la matriz energética, y el consiguiente reemplazo de las centrales de carbón por tecnologías más limpias, acrecienta la importancia de la incorporación de los sistemas de almacenamiento aplicados a la transmisión para enfrentar los desafíos de contar con una sistema seguro, estable y robusto.
Sin duda, los sistemas de almacenamiento de energía permitirán brindar una mayor flexibilidad y seguridad al sistema que presenta una creciente integración de energías renovables. Los esfuerzos de las empresas apuntan a gestionar mejor el recurso renovable y a la maximización de la capacidad del sistema de transmisión. El costo de estos sistemas ha tenido una caída de precio relevante en la última década y, al mismo tiempo, se están promoviendo e instalando proyectos de mayor capacidad que permiten apoyar la transformación de los sistemas eléctricos como Virtual Dam con una capacidad/Energía de 10 MW/50 MWh. Las proyecciones indican que dicha tendencia a la baja continuará como lo muestra el siguiente gráfico:

Por otro lado, el almacenamiento de larga duración, a través de la tecnología de aire comprimido, ya ha mostrado las bondades de su tecnología en proyectos en operación en América del Norte, Chile y Australia. Estos proyectos de almacenamiento de energía aportan un aceleramiento a la descarbonización energética, así como también a un sistema sostenible y confiable como en la isla Guam, ofreciendo soluciones económicamente competitivas. Este tipo de tecnología presenta una característica multiservicio (servicios complementarios, arbitraje de precios, flexibilidad y suficiencia) que la convierte en única. Claramente es un tema en desarrollo en el mundo.
En transmisión también se usa esta tecnología de almacenamiento. La denominada “transmisión virtual” permite incrementar la capacidad de las líneas instalando almacenamiento en sus extremos, lo cual puede desplazar inversiones y captar mayores beneficios por tardarse menos en su puesta en servicio que una línea de transmisión. En la figura siguiente se presenta un esquema de un proyecto de este tipo presentado y promovido por Transelec, utilizando sistemas de baterías para incrementar la capacidad de transmisión del sistema de 500 kV al norte de Santiago.

Por su parte, la remuneración de servicios complementarios es clave para lograr proyectos rentables. De hecho, en la actualidad, la regulación es una de las principales barreras de entrada de estos sistemas puesto que mejorar la definición de los ingresos de estos proyectos, así como también una adecuada modelación y valorización de los beneficios de esta tecnología, son claves para su incorporación como parte de la infraestructura del sistema eléctrico. Es necesario reconocer apropiadamente sus beneficios y que la regulación entregue incentivos para su desarrollo. Este será un tema que debe abordar tanto el regulador, como la industria y la academia. Esta discusión está abierta y todavía hay camino que nos falta por recorrer.