Introducción al Análisis de los Sistemas de Energía Eléctrica

1. Departamento de Electrotecnia y Sistemas Introducción al Análisis de los Sistemas de Energía Eléctrica 2º ITIE Febrero 2008

2. La energía eléctrica • Importancia de los sistemas de energía eléctrica • Influencia en el desarrollo económico y social de un país • Estratégico • Fuente de energía básica • Relación con índices de desarrollo y crecimiento de un país • Sector antiguo y de futuro

3. La energía eléctrica • Características de la energía eléctrica • Debe generarse en el mismo instante que se consume, no se almacena en grandes cantidades (centrales de bombeo, baterías) • Fluye por la red eléctrica conforme a las leyes eléctricas (Ohm y Kircchoff) • Cuando se mezclan los productos en la red no se puede distinguir su procedencia • Equilibrio dinámico necesario → análisis y control • Incidentes: cortocircuitos → análisis y protección

4. Índice • Breve reseña histórica • Configuración de un sistema de energía eléctrica • La generación • El transporte / distribución • Demanda eléctrica • Estructura del sector eléctrico en España

5. Evolución histórica electricidad • 1982-1900 • Explotación independiente. Centrales CC. Iluminación. • 1900-1930 • Desarrollo hidroeléctrico. CA trifásica. Transformador -> transporte • Normalización • Empresas verticalmente integradas • 1930-1990 • Interconexión de empresas en redes malladas • Consolidación empresas y transporte (UNESA, ENDESA, ...) • 1990-Actualidad • Mercados competitivos • Competencia+Regulados

6. Índice • Breve reseña histórica • Configuración de un sistema de energía eléctrica • La generación • El transporte / distribución • Demanda eléctrica • Estructura del sector eléctrico en España

7. Configuración de un sistema eléctrico Fuente: www.ree.es

8. Configuración de un sistema eléctrico • Transporte: • 400, 220kV • Red mallada • Reparto: • 132, 110, 66, 45kV • Red mallada/radial • Distribución: • 20kV / 400V • Red radial

9. Configuración de un sistema eléctrico

10. Índice • Breve reseña histórica • Configuración de un sistema de energía eléctrica • La generación • El transporte / distribución • Demanda eléctrica • Estructura del sector eléctrico en España

11. Generación eléctrica en España: instalaciones Fuente: www.ree.es

12. Generación eléctrica en España: cobertura 78.754 MW (31-12-2006) 85.959 MW (31-12-2007) Fuente: www.ree.es

13. Generación: cobertura demanda (1998-2008) Fuente: www.cne.es

14. Generación eléctrica en Europa

15. Índice • Breve reseña histórica • Configuración de un sistema de energía eléctrica • La generación • El transporte / distribución • Demanda eléctrica • Estructura del sector eléctrico en España

16. Transporte de energía eléctrica en España Fuente: www.ree.es

17. Flujos de potencia en España Fuente: www.ree.es

18. Transporte: Europa

19. Distribución: distribución geográfica empresas

20. Índice • Breve reseña histórica • Configuración de un sistema de energía eléctrica • La generación • El transporte / distribución • Demanda eléctrica • Estructura del sector eléctrico en España

21. Demanda: tiempo real (viernes 22-feb-08) Fuente: www.ree.es

22. Demanda: tiempo real (sábado 23-feb-08) Fuente: www.ree.es

23. Demanda: históricos Fuente: www.ree.es

24. Demanda de consumidores nacionales Fuente: www.cne.es

25. Incremento de la demanda en Europa • Incremento anual 2006/2005 (%) Fuente: www.reee.es

26. Índice • Breve reseña histórica • Configuración de un sistema de energía eléctrica • La generación • El transporte / distribución • Demanda eléctrica • Estructura del sector eléctrico en España

27. Sector eléctrico: actividades • Actividades en competencia: • Generación • Comercialización • Actividades reguladas • Transporte • Distribución • Gestión económica del sistema (OMEL-CNE) • Gestión técnica del sistema (REE) • Separación jurídica/contable entre actividades reguladas y en competencia

28. Negocio eléctrico en España: reparto (2002)

29. Sector eléctrico español Fuente: www.uclm.es

30. Sector eléctrico español: estructura Comisión Nacional de la Energía (CNE) Red Eléctrica de España (REE) Red Eléctrica Comercializador Cargas Generadores -Transportista -Distribuidor € € Mercado Eléctrico Operador del Mercado Eléctrico (OMEL)

31. Sector eléctrico: Mercado eléctrico Cargas Comercializadores Generadores Fuente: www.omel.es

32. Sector eléctrico: mercado eléctrico

33. Sector eléctrico: precios mercado/regulados AÑO 2002 PRODUCCION 9.823 M€ PRODUCCION 8.553 M€ Garantía potencia 1.014 M€ GARANTÍA DE POTENCIA 1.014 M€ Precios del mercado Precios regulados CTC 270 M€ CTC 270 M€ CONSUMIDOR FINAL DISTRI- BUCION 2.701 M€ TRANS- PORTE 633 M€ EXTRA COSTE NUCLEAR 585 M€ EXTRA COSTE NUCL. 585 M€ COMERCIA- LIZACIÓN 256 M€ MERCADO 6.614 M€ EXTRAPEN. 201 M€ EXTRAPEN. 201 M€ 13.444 M€ INCENTIVO CARBÓN NAC. 214 M€ Incentivo carbón nacional 214 M€ MERCADO 6.614 M€ Incentivos Renovables 925 M€ INCENTIVOS RENOVABLES 925 M€ Instituciones 31 M€ 33 33

34. Sector eléctrico: estructura de costes 2008 Coste total previsto: 29.166 M€ Fuente: www.cne.es

35. Objetivo de Análisis de los Sistemas de Energía Eléctrica Obtener modelo eléctrico equivalente Cálculo de las variables del sistema (flujo de cargas) -operación -planificación Cálculo de las variables del sistema ante fallos (cortocircuitos) -planificación

36. Enlaces • Red Eléctrica de España www.ree.es • Operador del Mercado Eléctrico www.omel.es • Comisión Nacional de la Energía www.cne.es • Ministerio de Industria www.mityc.es/Electricidad