Desafíos y Opciones Tecnológicas

de Almacenamiento para Fuentes

Variables ERNC

CIFES - Centro de Innovación y Fomento de las Energías Sustentables

• Somos la agencia especializada del Gobierno, CORFO y el Ministerio de Energía, para el diseño, evaluación y puesta en marcha de programas de INNOVACIÓN y FOMENTO en energías sustentables.

CIFES

energías sustentables

Estado

Fo

men

toi n n o v a c i ó n

Adicionalidad

Competitividad

tecn

olo

gía

Investigación

ind

ustr

ia

Territorio Comunidades

cooperación

i n t e l i g en c i a

Renovables en Chile

23%

39%

16%

22%

45%

8%

47%

8%

92%

199 MW

2.051 MW

25 MW

Fuente: Reporte CIFES. Noviembre 2015 http://cifes.gob.cl/sobre-las-ernc/datos-y-estadisticas/

Cumplimiento de Ley ERNC

La inyección renovable reconocida por ley duplica (276%) la exigencia.

180,7GWh, provienen de centrales Eólicas

Fuente: Reporte CIFES. Noviembre 2015 http://cifes.gob.cl/sobre-las-ernc/datos-y-estadisticas/

Plan de Obras de Gx

Fuente: CNE, CIFES. Noviembre 2015

170

00

200

1,400

1,800

1,200

1,600

400

600

2,000

2,200

2,400

2,600

2,800

800

1,000

20202018

[MW

]

2016 20172015

638

841

2,706

2019

1,056

Plan de Obras - Generación

Al año 2020 se espera el ingreso de 5.200 MW adicionales a los

sistemas mayores del país.

2.200 MW corresponderán a energías renovables variables, siendo la

energía solar la que tiene mayor preponderancia en los proyectos futuros

(2.100 MW).

Lo anterior principalmente gatillado a partir de la alta disponibilidad de

recursos naturales del país y los costos de inversión de las tecnologías,

las cuales han seguido curvas de decrecimiento pronunciado durante los

últimos años.

Incorporación de ERV

• Energías Renovables Variables: Fuentes energéticas que presentan

incerteza en la disponibilidad de recurso, que no son síncronas al

sistemas eléctrica, su construcción presenta modularidad y tienen cierta

restricción de ubicación. (IEA: The Power of Transformation.)

• 45% de la nueva potencia entrante a los sistemas eléctricos

corresponde a proyectos de Energía Renovable Variable (ERV).

• Esto impone nuevos desafíos sobre los sistemas eléctricos, para

lograr cumplir adecuadamente con estos niveles de penetración.

Flexibilidad

• “Capacidad que posee un

sistema eléctrico para mantener

un suministro continuo frente a

variaciones rápidas y relevantes

en la generación o consumo de

electricidad, con independencia

de su origen”.

• Hasta qué punto es posible adaptar los patrones de consumo y generación de

electricidad con el fin de mantener el balance entre suministro y demanda de

forma costo efectiva.

• En algunos casos, la flexibilidad es medida como los MW disponibles para

cambios en sentido positivo o negativo (similar a como se determina la reserva en

giro).

Fuente: IEA. The Power of Transformation

Parámetros de Flexibilidad de un Sistema

GeneraciónGestión de Demanda

AlmacenamientoInterconexión

Regional

Sistema de Transmisión Adaptado

Métodos Predictivos de

Recursos

Fuente: IEA. The Power of Transformation

Almacenamiento de Energía

“Mejoras en sistemas

de baterías y

generación distribuida

podrían eliminar

parcial o

completamente el uso

de la red eléctrica de

algunos clientes”.

Morgan Stanley Blue

Paper,

Solar Power & Energy

Storage.

Julio, 2014.

“La combinación solar

y baterías está

actualmente en un

orden de magnitud

muy costoso para

conseguir una real

independencia de los

usuarios de la red”.

Moody´s Investors

Service,

“Batteries are Coming

but Utilities are not

Going Away”.

Julio, 2015.

Fuente: IRENA, 2015

Funciones del Almacenamiento

Almacenamiento a Gran Escala

Desplazamiento de inyección

Respaldo

Servicios Complementarios

Regulación

Reserva en giro y suplementaria

Control de voltaje

Partida en negro

Sistema de Transmisión

Manejo de congestiones

Postergación de nueva

transmisión

Sistema de Distribución

Control de voltaje

Postergación de nuevas

instalaciones

Manejo de Demanda

Calidad de suministro

Confiabilidad de suministro

Flexibilidad de demanda

Aplicaciones del Almacenamiento

Fuente: EPRI, 2015

Fuente: U.S. DOE

Penetración Mundial del Almacenamiento

Fuente: IEA-ETSAP and IRENA 2012,- OECD/IEA, 2014

Funciones del Almacenamiento

Fuente: EPRI, 2015

Costos Proyectados

Fuente: EPRI, 2015

Costos Proyectados

Fuente: EPRI, 2015

Costos Proyectados

El mercado estableció la convenencia de un BESS para regulación de frecuencia en vez de perder capacidad de inyección, en forma de reserva.

Proyecto Los Andes

Sistema BESS, AES Gener

- En operación.

- Utilizado para regulación

primaria de frecuencia.

Fuente: AES Gener

Proyecto Angamos

Sistema BESS, AES Gener

- En operación.

- Utilizado para regulación

primaria de frecuencia.

Fuente: AES Gener

Todo los oranismos debemos estar atento al moviiento del mercado tecnológico y revisar constantemente si las tarificaciones de los SSCC son atingentes a las nuevas tecnologías.

Proyecto Cochrane

Sistema BESS (20 MW) , AES Gener

- En construcción

Fuente: AES Gener

Proyecto Espejo de Tarapacá

Fuente: Valhalla

Proyecto Cerro Dominador

Fuente: Abengoa

Experiencia con Almacenamiento

Aún los ejemplos de almacenamiento en la operación de los sistemas

eléctricos nacionales es incipiente. Se requiere mayor experiencia para

entender las implicancias técnicas de su introducción.

El desarrollo de algoritmos para el despacho de unidades está en etapas

tempranas.

Mantención y actualización del software asociado es fundamental para la

confiabilidad de los sistemas eléctricos con penetración de almacenamiento.

La tecnología de baterías está alcanzando grados de madurez muy relevantes, no obstante, la experiencia

de su operación aún es precaria e insuficiente.

Desafíos para Desarrollo del Almacenamiento en Chile

Los costos y las características de las distintas tecnologías deben ser mejor

entendidas. Desarrollo de pruebas de concepto o pilotajes resultan una

opción.

Se deben desarrollar herramientas que permitan simular el valor y los impactos

a la red en razón de la introducción del almacenamiento. Chile cuenta con

buena base profesional para el desarrollo de software atingente.

El almacenamiento DEBE constituir una nueva área de estudio para las

distribuidoras y sobre todo para los coordinadores del sistema eléctrico.

Desafíos para Desarrollo del Almacenamiento en Chile

Conocimiento Tecnologías

Explorar los trade-offs que

ofrecen las distintas opciones.

Operación

Asegurar una operación

eficiente y confiable del

almacenamiento en las redes

eléctricas.

Software

Desarrollo de algoritmos de

despacho y operación.

Integración a las redes

Analizar y modelar los efectos

sobre la red.

Establecer buenas prácticas de

conexión y ubicación en la red.

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