El presente art\u00edculo presenta la Columna de Opini\u00f3n del Ingeniero Oscar Ferre\u00f1o, Director de Ventus, acerca del funcionamiento del sistema el\u00e9ctrico y un nuevo modelo para el c\u00e1lculo de la Potencia Firme.<\/p>\n
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By: Acad. Eng. Oscar Ferre\u00f1o <\/strong><\/p>\n This article presents the Opinion Column of Engineer Oscar Ferre\u00f1o, Director of Ventus, and goes over the operation of electrical systems and a new model for the calculation of the Firm Power.<\/p>\n [\/tp]<\/p>\n [tp lang=\u00bbes\u00bb not_in=\u00bben\u00bb]<\/p>\n Funcionamiento de los sistemas el\u00e9ctricos<\/strong><\/em><\/p>\n Una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s relevantes de los sistemas el\u00e9ctricos es que en estos, instante a instante, la producci\u00f3n debe ser igual al consumo. Para lograr ello existen las unidades de Despachos de Carga o tambi\u00e9n llamados Centros de Control de los Sistemas El\u00e9ctricos, que ordenan las m\u00e1quinas que van ingresando al servicio para mantener el equilibrio entre la generaci\u00f3n y la demanda y lo hacen en forma de costos crecientes a efectos de minimizar los costos de abastecimiento de la demanda.<\/p>\n El sistema prev\u00e9 que existan generadores y consumidores que celebran entre s\u00ed contratos, pero el Despacho de Cargas es quien ordena qu\u00e9 unidades de generaci\u00f3n deben abastecer la demanda. Luego se debe hacer una consolidaci\u00f3n de las transacciones econ\u00f3micas efectivamente realizadas seg\u00fan los contratos celebrados.<\/p>\n Para evitar que el sistema pueda colapsar, es decir que en determinado instante la generaci\u00f3n ofertada no sea suficiente para cubrir la demanda los contratos entre generadores y consumidores de energ\u00eda que se realicen deben estar cimentados sobre una base de potencia firma o Confiabilidad.<\/p>\n En una definici\u00f3n cl\u00e1sica se determina la potencia firme como aquella que la tecnolog\u00eda puede dar ante un requerimiento del despacho de carga. Esta definici\u00f3n es f\u00e1cilmente comprensible para una m\u00e1quina t\u00e9rmica. En este caso la potencia firme es la potencia de \u201cplaca\u201d multiplicada por la disponibilidad auditada en un per\u00edodo\u00a0determinado. Seg\u00fan esta definici\u00f3n, la e\u00f3lica, las centrales hidroel\u00e9ctricas de paso y las solares no tienen potencia firme. Para las hidroel\u00e9ctricas de embalse se suele utilizar una cr\u00f3nica hidrol\u00f3gica con una posibilidad de excedencia elevada, por ejemplo 95 %.<\/p>\n Sin embargo la raz\u00f3n de exigir potencia firme es como dijimos antes, la de evitar que el sistema pueda colapsar. En sistemas el\u00e9ctricos con alta participaci\u00f3n de tecnolog\u00edas que con la definici\u00f3n cl\u00e1sica no tienen potencia firme los reglamentos pueden dar se\u00f1ales de inversi\u00f3n equivocadas. En efecto las tecnolog\u00edas que no pueden cumplir un requerimiento de despacho se despachan solas y como la e\u00f3lica, solar e hidr\u00e1ulica de paso (para el despacho de carga tienen un costo variable nulo) y al hacerlo desplazan a las tecnolog\u00edas convencionales, haciendo que estas aumenten su disponibilidad, por ejemplo, haciendo durar m\u00e1s el agua de los embalses o disminuyendo las horas de marcha de Optimizar el c\u00e1lculo de la potencia firme<\/strong><\/em><\/p>\n Recientemente en Colombia se realiz\u00f3 una consulta p\u00fablica acerca de la Confiabilidad o Potencia Firme de las Plantas E\u00f3licas, para promover las fuentes de energ\u00edas renovables en ese pa\u00eds.<\/p>\n A partir de ello Ventus propuso un m\u00e9todo para el c\u00e1lculo de la potencia firme de estas tecnolog\u00edas que en forma cl\u00e1sica no tendr\u00edan potencia firme, as\u00ed como lo propuso anteriormente en Uruguay, para modificar el m\u00e9todo de c\u00e1lculo para reconocer el aporte de confiabilidad que estas tecnolog\u00edas traen a los sistemas el\u00e9ctricos. Este m\u00e9todo se deriva de otros usados internacionalmente y fue elaborado en conjunto con la consultora uruguaya Clerk.<\/p>\n A este m\u00e9todo lo llamamos \u201cM\u00e9todo del equivalente t\u00e9rmico\u201d. Se calcula cu\u00e1nta potencia precisa el sistema si este s\u00f3lo fuera t\u00e9rmico. Es decir, cu\u00e1ntas turbinas de gas o cu\u00e1ntas m\u00e1quinas t\u00e9rmicas se deber\u00edan poner en el sistema para que no colapse, es decir que nunca presente falla.<\/p>\n Obviamente esto indicar\u00eda que la potencia instalada t\u00e9rmica deber\u00eda ser igual al pico m\u00e1ximo de consumo. Este resultado ser\u00eda algo efectivo, pero no eficiente, debido a que la demanda es muy fluctuante. Para hacerlo eficiente podemos tomar un valor de la potencia t\u00e9rmica instalada que garantice una falla peque\u00f1a, por ejemplo un 1 \u00f3 2%. A esta potencia t\u00e9rmica necesaria le llamamos \u201cRequerimiento de potencia firme del sistema\u201d.<\/p>\n Luego introducimos las hidroel\u00e9ctricas de embalse, por ejemplo con una cr\u00f3nica hidrol\u00f3gica que de una excedencia del 95 % (o la cr\u00f3nica m\u00e1s seca). En este caso se calcula cu\u00e1nto es ahora la potencia firme que se precisa, que se calcular\u00e1 en funci\u00f3n de la t\u00e9rmica, se obtendr\u00e1 que la potencia t\u00e9rmica necesaria es menor que para el caso de un sistema s\u00f3lo t\u00e9rmico. A esta diferencia le llamamos \u201cel aporte individual que realiza la hidroel\u00e9ctrica a la disminuci\u00f3n de los requerimientos de potencia firme del sistema\u201d.<\/p>\n Luego repetimos el mismo proceso quitando la hidroel\u00e9ctrica e introduciendo la solar o la e\u00f3lica o la hidroel\u00e9ctrica de paso, y hacemos el mismo c\u00e1lculo para conocer el aporte de cada fuente a la potencia firme del sistema.<\/p>\n Luego repetimos el procedimiento introduciendo en forma simult\u00e1nea todas las tecnolog\u00edas y calculamos entonces el requerimiento de potencia firme real del sistema funcionado con todas en su conjunto.<\/p>\n Al contemplar en forma conjunta todos los aportes a la disminuci\u00f3n de los requerimientos de potencia firme que hacen las distintas tecnolog\u00edas, nos encontramos con una sinergia entre las las distintas fuentes, ya que los aportes a la disminuci\u00f3n de los requerimientos de potencia firme del conjunto, es mayor que la suma de los aportes individuales.<\/p>\n Luego repartimos esa sinergia en forma proporcional a los aportes individuales de cada fuente de energ\u00eda.<\/p>\n Creemos que esta metodolog\u00eda se adapta mejor a los sistemas que integran gran cantidad de tecnolog\u00edas no despachables, como puede ser el futuro de todos los sistemas el\u00e9ctricos.<\/p>\n Este m\u00e9todo fue presentado por Ventus a las autoridades de Colombia en virtud de una reciente consulta p\u00fablica realizada y tambi\u00e9n fue recogido en forma favorable por la GWEC.<\/p>\n![\"Potencia](\"https:\/\/ventusenergia.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/Potencia-firme.jpg\")
Fotograf\u00eda tomada del Centro Nacional de Despacho \u2013 CND- XM S.A. E.S.P.<\/p>\n
\nlas t\u00e9rmicas y por lo tanto aumentando su disponibilidad. Esto lleva a que el sistema se vuelva m\u00e1s confiable, ya que las renovables que no tienen potencia firme, aumentan la confiabilidad.<\/p>\n