Desarrollo de un Modelo Económico - Operacional para el Ingreso de las Energías Renovables No Convencionales al Mercado Eléctrico Chileno

Abstract

El creixement exponencial de capacitat instal·lada de generació renovable durant els anys 2016 – 2020 a Xile, ha generat condicions especials en l'operació del sistema elèctric nacional, entre elles, la congestió dels sistemes de transmissió i l'operació a mínims tècnics d'unitats generadores convencionals, provocada particularment per la sobre oferta de les Energies Renovables No Convencionals (ERNC). Aquest problema finalment es converteix en energia abocada. Aquests escenaris ens conviden a estudiar, analitzar i proposar una solució que permeti l'ingrés d'aquestes energies en el mercat elèctric actual, respectant la normativa i legislació vigent, desenvolupant un model operacional econòmicament viable, i que consideri l'operació a mínim cost del sistema elèctric.

Aquesta tesi proposa una solució al problema a través d'un model econòmic-operatiu, basat en la posada en marxa de centrals hidràuliques per bombeig (PHS), amb la diferència respecte de les instal·lacions actuals a tot el món, que l'energia necessària per al sistema de bombeig sigui proporcionada per una central solar fotovoltaica independent del sistema elèctric, mitjançant un contracte financer bilateral, complint així amb la legislació vigent a Xile. Una altra diferència és que es considera el mar de l’oceà Pacífic com l’embassament inferior.

El crecimiento exponencial de capacidad instalada de generación renovable durante los años 2016 – 2020 en Chile, ha generado condiciones especiales en la operación del sistema eléctrico nacional, entre ellos, la congestión de los sistemas de transmisión y la operación a mínimos técnicos de unidades generadoras convencionales, provocado particularmente por la sobre oferta de las Energías Renovables No Convencionales (ERNC). Este problema finalmente se convierte en energía vertida. Estos escenarios nos invitan a estudiar, analizar y proponer una solución que permita el ingreso de estas energías en el mercado eléctrico actual, respetando la normativa y legislación vigente, desarrollando un modelo operacional económicamente viable, y que considere la operación a mínimo costo del sistema eléctrico.

El presente trabajo de investigación, propone una solución del problema a través de un modelo económico – operacional, basado en la puesta en servicio de Centrales Hidroeléctricas de Almacenamiento por Bombeo (PHS), cuya diferencia respecto a las instalaciones actuales a nivel mundial, propone que la energía requerida para el sistema de bombeo, sea proporcionada por una central solar fotovoltaica independiente del sistema eléctrico, a través de un contrato financiero bilateral, cumpliendo de esta forma con la legislación vigente en Chile. Otra diferencia es que considera el mar del océano pacífico como su reservorio inferior.

The exponential growth of installed capacity of renewable generation during the years 2016 – 2020 in Chile (Capacidad Instalada por Tecnología | CEN, 2021) has generated special conditions in the operation of the national electricity system, among them, the congestion of transmission systems and the operation to technical minimums of conventional generating units, caused particularly by the oversupply of Non-Conventional Renewable Energies (NCRE). This problem eventually turns into spilled energy. These scenarios invite us to study, analyse and propose a solution that allows the entry of this energy into the current electricity market, respecting the current regulation and legislation by developing an economically viable operational model that considers the operation at minimum cost of the electricity system.

The present research work proposes a solution to the problem through an economic-operational model, based on the commissioning of Pumped Hydroelectric Storage (PHS) Power Plants, where the main difference with respect to current facilities worldwide is that the energy required for the pumping system is provided by a photovoltaic solar power plant independent of the electrical system, through a bilateral financial contract, thus complying with the legislation in force in Chile. Moreover, the lower reservoir is the Pacific Ocean.