Características del Sistema Eléctrico Colombiano

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CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA ELECTRICO
COLOMBIANO
Gerencia Centro Nacional de Despacho
Seminario Introducción a la Operación del SIN y a la Administración del Mercado
Jueves, 22 de Febrero de 2007
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EL SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL -SIN-
Fuente: UPME
LA CADENA PRODUCTIVA
GENERACIÓN
REDES
DEMANDA
1. Demanda
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CONCEPTO DE DEMANDA
¾ Potencia
¾ Energía
¾ Curvas típicas de demanda
¾ Tipos de consumos
¾ Pérdidas
POTENCIA
Potencia: cantidad de energía en un instante determinado
Unidades
W:
Watio
kW:
1.000 W
MW:
1.000 kW = 1´000.000 W
GW:
1.000 MW = 1´000.000 kW
100 W
=
1.000´000.000 W
POTENCIA
Potencia: cantidad de energía en un instante determinado
Unidades
W:
Watio
kW:
1.000 W
MW:
1.000 kW = 1´000.000 W
GW:
1.000 MW = 1´000.000 kW
10.000 Bombillos
de 100 W
=
1.000´000.000 W
POTENCIA
Potencia: cantidad de energía en un instante determinado
Unidades
W:
Watio
kW:
1.000 W
MW:
1.000 kW = 1´000.000 W
GW:
1.000 MW = 1´000.000 kW
San Carlos 1240 MW
12´400,000 Bombillos de 100 W.
=
1.000´000.000 W
ENERGÍA
Energía: Potencia entregada por una fuente o absorbida por una
carga en un período de tiempo.
100 W * 1 hora = 100 Wh
una casa al mes = ~250 kWh
Demanda diaria SIN = ~150 GWh
1 Bombillo de 100 W,
encendido 24 horas
un mes:
100 W x 24 h x 30 días:
72000 W = 72 kWh
ENERGÍA
Energía: Potencia entregada por una fuente o absorbida por una
carga en un período de tiempo.
100 W * 1 hora = 100 Wh
una casa al mes = ~250 kWh
Demanda diaria SIN = ~150 GWh
Colombia en 2006:
50.815 GWh
50.81 TWh
CURVA DE DEMANDA, MW
Pronostico de demanda Febrero 12 a 18 de 2007
MW
Jueves 15-Feb-07
8397 MW
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
1
2
3
4
Lun 12
5
6
7
Mar 13
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Mié 14
Jue 15
Vie 16
Sáb 17
Dom 18
DEMANDA DE ENERGÍA
¾
Consumo Usuarios finales
Æ Residenciales
Æ Comerciales
Æ Industriales
Æ Otros
¾
Consumo Propio
¾
Pérdidas de Energía
¾
Exportaciones
¾
Alumbrado Público
CONSUMO POR SECTORES
Industrial
32%
Residencial
44%
Comercial
17%
Otros Oficial
4%
3%
Otros: Incluye alumbrado público, provisional y especial
Fuente: UPME - Año 2007
PÉRDIDAS TOTALES DE ENERGÍA
IP
=
Energia_ Entrada − Energia_ Salida
Energia_ Entrada
× 100
IP = Índice de Pérdidas (En porcentaje)
Energía_Entrada = Energía que entra al Sistema.
Energía_Salida = Energía de salida o que realmente entrega el sistema.
PÉRDIDAS TOTALES DE ENERGÍA
¾
Perdidas Técnicas:
Perdidas sucedidas durante el proceso de transformación y
transporte de la energía.
¾
Perdidas No Técnicas:
Æ Hurto
Æ Perdidas por falta de:
- Medidores
- Facturación adecuada
(Facturaciones basadas en promedios)
- Control en nuevas conexiones
(Conexiones no autorizadas)
DEMANDA DEL SIN
A ENERO DE 2007
4,369
33,419
Sep-06
4,282
37,701
Oct-06
4,428
42,129
Nov-06
4,272
46,401
Dic-06
Ene-07
4,413
4,309
50,815
4,309
39,000
50,815
Ago-06
41,000
37,000
35,000
Para cada año se presenta la demanda acumulada de los últimos 12 meses finalizando en diciembre.
2006
29,050
2005
4,325
47,017
Jul-06
2004
24,725
45,768
4,152
2003
Jun-06
43,000
44,499
20,573
2002
4,287
43,215
May-06
2001
16,286
42,246
4,040
2000
Abr-06
45,000
41,503
12,246
1999
4,269
43,734
Mar-06
47,000
1998
7,977
43,633
3,881
1997
Feb-06
42,300
4,097
GWh
1996
4,097
49,000
41,774
Ene-06
51,000
1995
Mes
Acum ulado
Mensual
Anual
DEMANDA DEL SIN ACUMULADA DE LOS ÚLTIMOS 12
MESES
48,829
GWh
DEMANDA DEL SIN Y PIB
TASAS DE CRECIMIENTO TRIMESTRAL 1995-2006
Nota: Las cifras de el PIB para todos los trimestres de 2003 a 2005 son provisionales.
El crecimiento de la demanda de electricidad es trimestral. Fuente PIB: DANE
2. Generación
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CENTRAL O PLANTA GENERADORA
Lugar y conjunto de equipos usados directa o indirectamente para la
generación de energía eléctrica
Tipos de plantas en Colombia:
¾ Central hidroeléctrica (embalse, filo de agua, minicentral)
¾ Central térmica (carbón, gas, fuel oil, cogeneradores, etc)
¾ Central Eólica
CENTRAL O PLANTA GENERADORA
Otros tipos de plantas en el mundo:
¾
¾
¾
¾
Central geotérmica
Central solar
Centrales marítimas
Central nuclear
PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
Conceptos Claves de una Planta Hidroeléctrica
Río
¾
Aporte Hidrológico
¾
Embalse
¾
Turbina
¾
Factor de Conversión
¾
Plantas Hidroeléctricas en Cadena
Vertedero
Embalse
Turbina
EMBALSE
Embalse: Depósito natural o artificial de agua
Clasificación Según la Regulación:
¾
¾
¾
¾
Diaria:
Semanal:
Mensual:
Interanual:
San Francisco (Caldas)
Punchiná (San Carlos)
Riogrande
El Peñol
EMBALSE AGREGADO
¾
El Embalse Agregado representa la capacidad de almacenamiento de reservas
energéticas en el sistema y se determina como la sumatoría de la capacidad de
reserva en energía de cada embalse.
¾
El volumen útil del Embalse Agregado Nacional = 15,245 GWh.
¾
La demanda anual de energía en 2004 fue de 47.019 GWh.
¾
El embalse agregado representa el 32,4% de la demanda anual.
EMBALSES E HIDROLOGÍA
CENTRALES TÉRMICAS
Combustibles:
¾
Sólidos: Carbón
¾
Líquidos: Aceites
¾
Gaseosos: Gas Natural
CAPACIDAD INSTALADA
MENORES
4%
TERMICA A CARBON
5%
TERMICA A GAS
27%
HIDRÁULICA
64%
CAPACIDAD EFECTIVA
COGENERADORES
HIDRÁULICA
MENORES
TERMICA A CARBON
TERMICA A GAS
TOTAL
(MW)
24.5
8,561.0
479.7
700.0
3,562.0
13,327.2
Datos a Febrero 15, 2007
COGENERADORE S
0%
3. Redes
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TRANSMISIÓN – Transporte de energía
Transporte o conducción de energía eléctrica a alto Voltaje (220 kV)
Línea de transmisión (220kV, 500kV)
Línea de circuito sencillo
Línea de doble circuito
Subestación
TRANSMISIÓN – Transporte de energía
Transporte o conducción de energía
eléctrica a alto Voltaje
Línea de transmisión (220kV, 500kV)
Subestación
TIPOS DE REDES
¾
Sistema de Transmisión Nacional -STN
¾
Sistema de Transmisión Regional - STR
¾
Sistema de Distribución Local - SDL
¾
Sistema Interconectado Nacional - SIN
STR
SDL
G
STR
SDL
~
STN
SDL
STR
GC
SDL
STR
DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Conducción y entrega de energía eléctrica a los centros de consumo.
Niveles de Tensión *
¾ Nivel IV:
57.5 kV ≤ Tensión nominal < 220 kV
¾ Nivel III:
30 kV ≤ Tensión nominal < 57.5 kV
¾ Nivel II:
1 kV ≤ Tensión nominal < 30 kV
¾ Nivel I:
Tensión nominal < 1 kV
* Resolución CREG 082 de 2002
4. Aspectos Institucionales
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LA REESTRUCTURACIÓN DEL SECTOR
Interconexión
Nacional
El Niño 1992-1993
Racionamiento
Reforma
Constitución
1967... 1991
1992
El Niño 1997 - 1998
No racionamiento
Ley 142-SPD
Ley 143-Eléctrica
1993
1994
1995
Incremento en las
Restricciones
Ataques contra el
SIN
1996
1997
1998
1999 2000... 2003
Antes
11..
Decisión
CAN 536
Después…
Clientes
Cubrimiento del servicio
Evolución de las Tarifas
Atención de la Demanda
Subsidios del Servicio
Clientes No Regulados
2.2.
3.3.
Mercado
Competencia
Participación privada
Comportamiento de la cartera
Balance hidráulico - térmico
Disponibilidad de generación
Reserva de Potencia
Operaciones de cubrimiento
Pérdidas de energía
Desarrollo
Institucional
Creación y
consolidación de
CREG, UPME, CNO y
CAC
OBJETIVOS BÁSICOS DE LA REFORMA DEL SECTOR
ELÉCTRICO
OBJETIVOS BÁSICOS
Julio de 1994
¾ Ley 142,
SERVICIOS
PUBLICOS
DOMICILIARIOS
¾ Ley 143,
ELÉCTRICA
Modificar el
Papel del
Estado
¾ Dirección
¾ Regulación
¾ Control y vigilancia
Mejorar
Eficiencia
¾ Precios económicos
(tarifas competitivas)
¾ Confiabilidad
¾ Calidad
¾ Cobertura
Introducir Competencia
Vincular Capital Privado - Estado no
empresario
ESTRUCTURA INSTITUCIONAL DEL SECTOR
Dirección
Planeación
Regulación
Consejo y
Comité
Control y
Vigilancia
Operación y
Administración
del mercado
Ministerio de
Minas y Energía
Presidencia
Unidad de
Planeación
Minero Energética
MinMinas
Minhacienda
y DNP
Comisión de
Regulación de
Energía y Gas
Consejo
Nacional
de Operación
Comité
Asesor de
Comercialización
Superintendencia
de Servicios
Públicos
XM Compañía
de Expertos en
Mercados S.A. E.S.P.
Presidencia
MARCO REGULATORIO
CONSTITUCIÓN 1991
DECISIÓN CAN
Ley
Ley 142
142 de
de 1994
1994
Ley
Ley 143
143 de
de 1994
1994
LAC
LAC STN
STN –– 012
012 de
de 1995
1995
Código
Código Comercial:
Comercial:
Resolución
Resolución CREG
CREG 024
024 de
de 1995
1995
MEM
¾ Intercambios comerciales
Código de Redes:
Resolución CREG 025 de 1995
¾ Planeación energética y eléctrica
¾ Despacho económico
¾ Coordinación, supervisión y
control de la operación
Otras resoluciones CREG
1994-2005
Gas, Energía y Planeamiento
Eléctrico, Transmisión, Distribución,
Racionamiento, Coordinación,
Supervisión, Operación y Control,
Tarifas, Facturación
Calle 12 Sur N° 18 – 168, PBX: 57(4) 317 2929 FAX: 57(4) 317 0833, Medellín – Colombia
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