Confiabilidad de Sistemas Electricos-ok 1

CONFIABILIDAD DEL SISTEMA ELCTRICO INTERCONECTADO PERUANO

Seminario Internacional Bienal CIGRE 2005 Confiabilidad de los Sistemas Elctricos

27, 28, 29 de Noviembre de 2005 Santiago de Chile Chile Alberto Muante Aquije

CONFIABILIDAD DEL SISTEMA ELCTRICO PERUANO Noviembre de 2005 2

El Grupo Empresarial ISA

Red de Energa del Per

Confiabilidad del Sistema Elctrico Interconectado Peruano

CONTENIDO


EL GRUPO EMPRESARIAL ISA


ISA es un Grupo Empresarial de origen colombiano que trabaja en los sectores de

energa elctrica y telecomunicaciones

INTERCONEXIN ELCTRICA

ISA PER S.A.INTERCONEXIN ELCTRICA

ISA PER S.A.

El Grupo ISA est presente en los pases

de la Comunidad Andina y es uno de los

protagonistas del sector de la energa en

Latinoamrica.

El Grupo ISA est presente en los pases

de la Comunidad Andina y es uno de los

protagonistas del sector de la energa en

Latinoamrica.

INTERCONEXI N EL CTRICA

ISA PER S.A. INTERCONEXI N EL CTRICA

ISA PER S.A.


Con 16,836 km de redes, el Grupo ISA es uno de los principales transportadores

internacionales de energa en Suramrica con presencia en toda la Comunidad Andina.

Empresa matriz

del Grupo,

ejerce el control

de todas sus

compaas

65.00%

28.07%

30.00%

51.00%

1998

2003


ISA PER S.A.2001

2002

65.00%

28.07%

30.00%

51.00%

1998

2003


ISA PER S.A.2001

2002

84%

Colombia

Per

Bolivia

Participacin en las redes (por km de circuito) de transmisin con tensin >= a 220 kV

79%

51%

EPR - 1830 km

2008

Per- Ecuador 100km

2005

ISA Bolivia

600 km

2005

Administra y opera el

Mercado Elctrico

Colombiano y coordina las

TIE con Ecuador

UPME 01 y 02 1000km

2006- 2007

84%

Colombia

Per

Bolivia


79%

51%

EPR - 1830 km

2008

Per- Ecuador 100km

2005

ISA Bolivia

600 km

2005


Mercado Elctrico


TIE con Ecuador

UPME 01 y 02 1000km

2006- 2007

84%

Colombia

Per

Bolivia


79%

51%

EPR - 1830 km

2008

Per- Ecuador 100km

2005

ISA Bolivia

600 km

2005


Mercado Elctrico


TIE con Ecuador

UPME 01 y 02 1000km

2006- 2007


En los ltimos aos, ISA ha sido adjudicatario de ms de 11,000 km de circuito (978 MUSD)

Consolidacin

nacional

Consolidacin

internacional

Oferta [MUSD] 143 65 65 14 262 87 295 47

km >= 100 kV 1,439 372 373 150 5,407 604 1,051 1,830

TRANSELCAUPME 01-02

1999ISA PER

COL - ECU

(1)REP (Per) ISA BOLIVIA

UPME 01-02

2003

8o Socio

EPR (CA)

19981998 19991999 20012001 20022002 20032003

Inversin

Adquisicin

Concesin

Estrategia de

crecimiento

20052005

(1) Inversin a riesgo como activo de conexin


Grupo ISA, el principal transportador internacional de energa en Suramrica

Km de circuito

> 100 kV16,758 15,752 8,986 2,103

% Suramrica 6.9% 6.5% 3.7% 0.9%

Redes > 100 kV


RED DE ENERGIA DEL PERU


30% 30%

40%

Se constituy en el 2002, derivado de la Licitacin de la transmisin estatal ETECEN/ETESUR.

Inici operaciones el 5 de septiembre del 2002.

Concesin a 30 aos.

US$ 241576,000

Es la mayor empresa de transmisin de energa elctrica en el Per.

ACCIONISTAS Y CONFORMACION


INFRAESTRUCTURA DE LA CONCESIN

REP 220 KV

REP 138 KV

OTRAS EMPRESAS

OcanoPacfico

EcuadorColombia

Brasil

Bolivia

CHICLAYO OESTE

GUADALUPE

TRUJILLO NORTE

CHIMBOTE

PARAMONGA

INDEPENDENCIA

San Juan

Marcona

I

C

A

PACHAC

HACA

POMACOCHA

HUANU

CO

PARAG

SHACARHUA

MAYO

HUAYUCACHI

OROYA

PIURA

LAMBAYE

QUE

ANC

ASH

LIMA

AREQUIPA

A

M

A

Z

O

N

A

S

SAN MARTIN

PAS

CO

JUNIN

AYACUCHO

APURIMAC

CUSCO

UCAYALI

LORETO

MADRE DE DIOS

PUNO

ZOR

RITO

S

MALACASTALA

RA

M.

AGUIL

AC. DEL

PATOCARA

ZCARHUAZ

HUARAZTICAP

AMPA

VER

DUNARE

NALPAIT

A

SULL

ANA

CA

HU

AHUAC

HO

YAU

PI

HUI

NCO

HUANTA

AYACUCH

O

CAMISEA

QUILLABA

MBAMACHUPIC

CHU CU

SC

OCOMBAP

ATA

TINT

AYA

AZAN

GARO

JULIA

CAP

U

N

O

TOQUEPALAARICOTA 1

ARICOTA 2

TOMASIRITACNA

LA YARADA

I

L

O

CT.

ILO

IQUITOS

REPARTICI

ON

C.

VER

DE

CHILI

NA

CHARC

ANI V

MANTARO

LOCUMBA

AYA

VIRI

TACN

A

Callahuanca

SAN

NICOLAS

CHARC

ANI VI

CHARCA

NI IVSOCABAYA

HUARMEY

L.T.

MANTARO

-

SOCABAY

A

Chile

PIURA OESTE

AGUAYTIA

PU

QUI

O

PUCALLPA

TINGO MARIA

AUCAYACU

TOCACHE

BELLAVISTA

TARAPOTO

MOYOBAMBA

C.H.

CARHUAQUE

RO

C

A

J

A

M

A

R

C

A

CHACHAPOYAS

CAJAMARCA

HUALLANCA

LA

LIBERTA

D

ANTA

MINA

HUANCAVELI

CA

ChavarraVentanilla

Zapallal

Santa Rosa

SAN

GABAN

MALPAS

O

COTARUSE

MOTIL

MOQU

EGUA

TUM

BES

BOTIFL

ACA

REF.

ILO

REP 220 KV

REP 138 KV

OTRAS EMPRESAS

OcanoPacfico

EcuadorColombia

Brasil

Bolivia

CHICLAYO OESTE

GUADALUPE

TRUJILLO NORTE

CHIMBOTE

PARAMONGA

INDEPENDENCIA

San Juan

Marcona

I

C

A

PACHAC

HACA

POMACOCHA

HUANU

CO

PARAG

SHACARHUA

MAYO

HUAYUCACHI

OROYA

PIURA

LAMBAYE

QUE

ANC

ASH

LIMA

AREQUIPA

A

M

A

Z

O

N

A

S

SAN MARTIN

PAS

CO

JUNIN

AYACUCHO

APURIMAC

CUSCO

UCAYALI

LORETO

MADRE DE DIOS

PUNO

ZOR

RITO

S

MALACASTALA

RA

M.

AGUIL

AC. DEL

PATOCARA

ZCARHUAZ

HUARAZTICAP

AMPA

VER

DUNARE

NALPAIT

A

SULL

ANA

CA

HU

AHUAC

HO

YAU

PI

HUI

NCO

HUANTA

AYACUCH

O

CAMISEA

QUILLABA

MBAMACHUPIC

CHU CU

SC

OCOMBAP

ATA

TINT

AYA

AZAN

GARO

JULIA

CAP

U

N

O

TOQUEPALAARICOTA 1

ARICOTA 2

TOMASIRITACNA

LA YARADA

I

L

O

CT.

ILO

IQUITOS

REPARTICI

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CHILI

NA

CHARC

ANI V

MANTARO

LOCUMBA

AYA

VIRI

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A

Callahuanca

SAN

NICOLAS

CHARC

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CHARCA

NI IVSOCABAYA

HUARMEY

L.T.

MANTARO

-

SOCABAY

A

Chile

PIURA OESTE

AGUAYTIA

PU

QUI

O

PUCALLPA

TINGO MARIA

AUCAYACU

TOCACHE

BELLAVISTA

TARAPOTO

MOYOBAMBA

C.H.

CARHUAQUE

RO

C

A

J

A

M

A

R

C

A

CHACHAPOYAS

CAJAMARCA

HUALLANCA

LA

LIBERTA

D

ANTA

MINA

HUANCAVELI

CA

ChavarraVentanilla

Zapallal

Santa Rosa

SAN

GABAN

MALPAS

O

COTARUSE

MOTIL

MOQU

EGUA

TUM

BES

BOTIFL

ACA

REF.

ILO

Opera en 45 subestaciones y 5,493 km de lneas en 220, 138 y 60 kV.

Ubicada en 19 departamentos del Per.

Nuestros clientes son generadores, distribuidores y clientes libres.

Participacin en longitud de ternas de

Lneas de Transmisin 220 kV

REP

56% ISA PERU

4%

TRANSMANTARO

17%

REDESUR

7%

ETESELVA

5%

EDEGEL

5% ENERSUR

2% CONENHUA

1%


RESULTADOS OPERATIVOS

N de Fallas/100 km-ao

0

1

2

3

4

5

6

7

8

2002 7.57 1.31

2003 6.82 1.24

2004 4.23 0.84

2005 4 1.34

L138 kV L 220 kV

Disponibilidad de Red

98.50%

98.75%

99.00%

99.25%

99.50%

2003 2004 2005


CONFIABILIDAD DEL SISTEMA ELCTRICO INTERCONECTADO PERUANO



Atender la demanda de electricidad para atender el desarrollo de un pas y una regin.

Es un reto para la industria elctrica peruana. El Per viene creciendo sostenidamente en los ltimos aos, y en consecuencia tambin creciendo la demanda de electricidad.

OBJETIVO DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA?

Generacin Transmisin Distribucin Demanda


EVOLUCIN DE LA DEMANDA DEL SEIN

La tasa de crecimiento anual de la mxima demanda es alrededor del 4.5%.

Incremento de 160 MW anuales.

La mxima demanda se duplicara en 15 aos.

La tasa de crecimiento de la demanda de energa es del 5%.

Mxima Demanda SEIN

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

MW

Fuente: COES-SINAC, Estudio Tarifario 2005 OSINERG

Demanda Anual de Energa

15,000

17,500

20,000

22,500

25,000

27,500

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

GW

h



Maximas Mensuales Ica

0

10

20

30

40

50

60

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov DicMes

MV

A

2003

2004

2005

Pot. Nom.

Pot Proy

Algunas ciudades vienen creciendo a mayores tasas, impulsadas por la industria local, principalmente de exportacin: Ica, Trujillo, Marcona, Huayucachi, Huancavelica, Juliaca, Guadalupe y Piura.

Diagrama de Carga Tpico de Marcona

25 de Julio 2005

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

00:1

5

02:0

0

03:4

5

05:3

0

07:1

5

09:0

0

10:4

5

12:3

0

14:1

5

16:0

0

17:4

5

19:3

0

21:1

5

23:0

0

HORA

MV

A

Carga

Pot. Nom.


EVOLUCIN DE LA DEMANDA DEL SEIN



La falta de suministro elctrico a los consumidores tiene un impacto muy grande, desde el punto de vista de econmico, social y poltico:

CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE SUMINISTRO

Para la produccin.

Dao de equipos.

Corte de servicios que dependen de la energa (caos vial, agua, etc.)

Inseguridad ciudadana.

Dao de materiales refrigerados.



Falta de inversiones por diversas razones.

Sequa extrema.

Falta de combustible.

Falla de la generacin por diversas causas.

LA GENERACIN

CAUDAL NATURAL DE LA CUENCA MANTARO

0

100

200

300

400

500

600

700

800

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET

M ES

m3/s

74/75 92/93 85/86 91/9203/04 04/05 Pronstico '05/06

74/75

(PROMEDIO)

85/86

(HUMEDO)

92/93 91/92 (EXTREM. SECO)

03/0405/06

(ACTUAL)

PROYECCIN

(Excedencia 75 % )

04/05

Se puede producir interrupciones de servicio originadas por falta de generacin debido a:


Fuente: COES-SINAC

Produccin Anual de Energa

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

2001 2002 2003 2004

GW

h

Hidro Trmico

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

20,000

2005 2004

Diesel

Carbn

Gas

Hidro

Produccin Enero-Octubre

INCREMENTO

Recurso 2005 (GWh) 2004 (GWh) % (2005/2004)

Agua 14,261.8 13,539.9 5.3%

Carbn 647.1 885.5 -26.9%

Gas 3,297.3 1,721.4 91.5%

Diesel 783.8 1,985.3 -60.5%

Total 18,989.9 18,132.1 4.7%

ENERGA (GWh)

La participacin trmica sigue creciendo, principalmente el gas.


LA GENERACIN


Caractersticas SICN SIS SEIN

Oferta Hidro (MW) 2277 409 2686 60.9%

Oferta Trmica (MW) 1145 580 1725 39.1%

Total Oferta (MW) 3422 989 4411 100%

Mxima Demanda (MW) 3190 61.7%

Reserva (MW) 1221 38.3%

Balance generacindemanda

LA GENERACIN

La reserva de la capacidad de generacin es 38%.

Ahora, la atencin de la demanda a nivel generacin depende del gas y del agua.

En tiempo real el operador del sistema mantiene una reserva rotante del orden del 5% de la demanda.

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

OFERTA

Trmica

Hidro

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

DEMANDA/RESERVA

Reserva

Demanda

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

OFERTA

Trmica

Hidro

LA GENERACIN



LA GENERACIN

Mercados de generacin

Mercado de contratos: a precios libres para las cargas mayores de 1 MW y precios regulados para el servicio pblico (< 1MW).

Mercado spot: transacciones de energa y potencia entre generadores a CMg en el COES.

Incentivos a la confiabilidad

La remuneracin de la potencia est afectada por su indisponibilidad y debe estar dentro del margen de reserva firme.

Si una unidad supera los lmites de indisponibilidad permitidos, y slo para efectos de determinar su Potencia Firme Remunerable, ser considerada en el mes siguiente con un costo variable de operacin igual al costo de racionamiento.



LA GENERACIN

Las inversiones en generacin son de libre iniciativa.

Principales proyectos de generacin trmica

Ubicacin Potencia MW

Fecha de entrada

Empresa Situacin

Chilca 180 2006 ENERSUR Autorizacin aprobada y en construccin

Chilca 180 2007 ENERSUR Pendiente orden de inicio

Chilca 180 2007 GLOBELEQ Autorizacin en trmite

Chilca (Salinas)

520 An no inicia construccin

EGECHILCA Autorizacin aprobada

Zorritos 160 En proyecto BPZ En trmite

Lurn 80 En proyecto ElectroAndes En trmite


Fuente: DGE/MINEM-Proyectos con Concesin Definitiva

LA GENERACIN

Principales proyectos de generacin hidrulica


Fecha Proyecto Ubicacin Potencia

Set 2007 C.H. Centauro I y III - Corporacin Minera del Per

Ancash 25 MW

Abr 2008 C.H. La Virgen - Peruana de Energa Junn 55 MW

* C.H. Quitaracsa Quitaracsa S.A. Ancash 112 MW

Oct 2008 C.H. El Platanal Cementos Lima Lima 220 MW

Dic 2008 C.H. Morro de Arica Cementos Lima Lima 50 MW

* C.H. Pucar- EGH del Cuzco Cuzco 130 MW

Jun 2009 C.H. San Gabn I EG Macusani S.A. Puno 120 MW

Nov 2009 C.H. Cheves EG Elctrica Cheves S.A Lima 525 MW

Ago 2010 C.H. Huanza EG Huanza S.A. Lima 85 MW

* C.H. Maran Hidroelctrica Maran S.R.L. Hunuco 96 MW

(*) Fecha en revisin


TRANSMISIN


Para que un sistema elctrico de potencia opere en forma segura, es necesario que haya sido planificado en forma confiable.

La transmisin juega un rol importante en la confiabilidad.

Con la desregulacin del mercado elctrico peruano, se dejo al mercado la iniciativa de efectuar inversiones en la transmisin.

Sin embargo, este esquema no est funcionando por lo que el estado tuvo que recurrir a contratos BOOT para las inversiones en transmisin.

Como consecuencia no se estn haciendo inversiones en la red de transmisin y se viene operando al lmite o superando el lmite operativo para atender a la demanda.


TRANSMISIN

As, se tienen problemas de congestin entre los enlaces centro-norte (lnea 220 kV Lima-Chimbote) y la transformacin de las subestaciones Guadalupe, Ica, Marcona y Juliaca.

Tambin existen problemas de estabilidad y de compensacin reactiva inductiva en el sistema sur y necesidad de compensacin reactiva capacitiva en Lima.


REP 220

KV REP 138

KV OTRAS EMPRESAS

Ocano Pacfico

Ecuador Colombia

Brasil

B o l i v i a

CHICLAYO OESTE

GUADALUPE

TRUJILLO NORTE

CHIMBOTE

PARAMONGA

INDEPENDENCIA

San Juan

Marcona

I

C

A

PACHA

CHACA

POMACOCHA

HUAN

UCO

PARAG

SHA CARHUA

MAYO

HUAYUCACHI

OROYA

PIURA

LAMBAY

EQUE

ANC

ASH

LIMA

AREQUIPA

A

M

A

Z

O

N

A

S

SAN MARTIN

PAS

CO

JUNIN

AYACUCHO

APURIMAC

CUSCO

UCAYALI

LORETO

MADRE DE DIOS

PUNO

ZOR

RIT

OS

MALACAS TAL

ARA

M.

AGUI

LA C. DEL

PATO CAR

AZ CARHUAZ HUARAZ

TICA

PAMP

A

VER

DU

N

ARENAL PAIT

A

SUL

LAN

A

CAHU

A HUA

CHO

YA

UPI

HUI

NC

O

HUANTA

AYACUCH

O

CAMISEA

QUILLAB

AMBA MACHUPI

CCHU C

U

S

C

O

COMBA

PATA

TINT

AYA

AZAN

GAR

O

JULI

ACA P

U

N

O

TOQUEPALA ARICOTA 1

ARICOTA 2

TOMASIRI TACNA

LA YARADA

I

L

O

CT

.

IL

O

IQUITOS

REPARTI

CION

C.

VE

RD

E

CHIL

INA

CHARCANI V

MANTAR

O

LOCUMBA

AYA

VIRI

TAC

NA

Callahuanca

SAN

NICOLAS

CHARCANI VI

CHARCANI IV SOCABAYA

HUARME

Y

L.T.

MANTAR

O -

SOCABA

YA

Chile

PIURA OESTE

AGUAYTI

A

PU

QU

IO

PUCALLPA

TINGO MARIA

AUCAYACU

TOCACH

E

BELLAVISTA

TARAPOTO

MOYOBAMB

A

C.H. CARHUAQU

ERO

C

A

J

A

M

A

R

C

A

CHACHAPOYAS

CAJAMARCA

HUALLANCA

LA

LIBERT

AD

ANTA

MINA

HUANCAVE

LICA

Chavarra

Ventanilla

Zapallal

Santa Rosa

SAN

GABA

N

MALPA

SO

COTARUSE

MOTIL

MOQ

UEGU

A

TU

MBE

S

BOTIF

LACA

REF.

ILO


REP estudi en el 2004 las inversiones necesarias para evitar congestiones en su red, encontrando la necesidad de los siguientes proyectos en el SEIN:

TRANSMISIN

3

2

1


N EQUIPO AO

1 Segunda terna 220 kV Zapallal-Paramonga-Chimbote

2005

2 Lnea 220 kV Cotaruse - MachuPicchu 2006

3 Interconexin Back to Back Per-Ecuador

2008


TRANSMISIN

6

4

8

5

7 10

12

9

11


N EQUIPO AO

4 Ampliacin de Transformacin Marcona 210/60/10 kV, 75 MVA

2005

5 Ampliacin de Transformacin Juliaca 60/10 kV, 12 MVA

2005

6 Transformacin Guadalupe 60/10 kV, 20 MVA

2005

7 Entrada-Salida y Ampliacin de Transformacin Ica 210/60/10 kV

2005

8 Ampliacin de Transformacin Quencoro 138/34/10 kV, 20 MVA

2006

9 Entrada-Salida Combapata 138 kV 2005

10 Entrada-Salida Ayaviri 138 kV 2005

11 Doble Barra Piura 220 kV 2006

12 Doble Barra Tintaya 2006


TRANSMISIN

N EQUIPO AO

13 Banco Condensadores Trujillo 2*15 Mvar, 138 kV

2005

14 Banco Condensadores Chiclayo 1*30 Mvar, 60 kV

2006

15 Reactor Moquegua 30 Mvar, 220kV

2005

16 Banco Condensadores Chavarra, 30 Mvar 60 kV

2005

17 Banco Condensadores Santa Rosa, 30 Mvar 60 kV

2006

18 SVC San Nicols 10/-30 Mvar 60 kV

2006

13 14

15

16, 17

18



TRANSMISIN


El Ministerio de Energa y Minas del Per elabora un Plan Referencial, que contiene estudios y obras de generacin y transmisin a mnimo costo para cubrir el crecimiento de la demanda de energa en el mediano plazo.

En el Per no se tienen criterios de confiabilidad para la expansin de la transmisin.

Decisin de la Expansin de la Red de Transmisin

El marco legal no incentiva las inversiones debido a: Sistema Econmicamente Adaptado

que limita la inversiones redundantes (SEA)

El Valor Nuevo de Reemplazo (VNR).

Costos estndard de operacin y mantenimiento.

Las compensaciones por NTCSE tiene un crecimiento exponencial y no guarda relacin con la remuneracin.


Se eliminara los conceptos de SEA, VNR, Sistema Principal y Secundario de Transmisin.

Las nuevas inversiones seran realizadas mediante esquemas de contratos BOOT y RAG.

La recuperacin de la inversin sera realizada en 20 aos.

Se requiere modificar la NTCSE para la transmisin.


Una Comisin conformada por OSINERG y el MINEM elabor un proyecto de Ley para modificar la Ley de Concesiones.

Se encargara al COES la elaboracin del Plan de Expansin de la Transmisin y los criterios respectivos. Este Plan tendr carcter vinculante.

TRANSMISIN

Proyecto de Modificacin del Marco de la Transmisin

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Confiabilidad de Sistemas Electricos-ok 1