Carlos Salzman

1. ”GENERACIÓN DISTRIBUIDA, SU INTERCONEXIÓN EN EL FUTURO A UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA, ANÁLISIS DEL IMPACTO SOBRE LA CALIDAD DE SERVICIO DEL SUMINISTRO” Carlos Salzman Facultad de Ingeniería Universidad de Buenos Aires - Proy UBACyT I001Departamento Electrotecnia csalzman@fi.uba.ar

2. Introducción • Se presenta una propuesta innovadora de planificación para que las previsiones futuras de la Generación Distribuida (GD) en materia de inversiones promuevan la interconexión y remediar los inconvenientes que afectan a localizaciones cuyos indicadores de calidad (SAIFI y SAIDI) revelan deficiencias.

3. Propuestas • Se promoverá la interconexión entre sistemas centralizados y sistemas con GD para: • Mejorar las externalidades del sistema eléctrico. • Disminuir la Energía No Suministrada (ENS). • Mejorar el nivel de calidad mínima para evitar daños irreparables en la calidad de vida. • Optimizar un plan para la utilización de las GD.

4. Análisis previos: • Evaluar en términos económicos la utilización de diferentes GD. • Analizar la confiabilidad y nivel de tensión, del sistema eléctrico con GD. • Utilizar curvas de carga para cada GD. Las curvas estadísticas generales pueden ser insuficientes para definir costos y confiabilidad. • Planificar el sitio de cada GD puesto que puede tener soluciones distintas. • Analizar el sistema de T&D aislado e interconectado con GD.

5. Sugerencias: Se debe tener en cuenta que coincidencias de cargas, en el pico y fuera de pico son diferentes a las que se manifiestan en el sistema centralizado y para cada generador del sistema de GD. Se requieren análisis complejos para determinar la ubicación óptima de estas fuentes, y respetar las restricciones impuestas por el layout del negocio de cada GD. Se trata de ser objetivo definiendo cuál es la mejor alternativa de conjunto y no la de su propio GD en relación a la calidad de servicio.

6. Factores que influyen sobre la calidad de servicio en redes de distribución con GD • Aislador averiado. Animales y pájaros. Árboles y ramas. Poda. Descargas atmosféricas y coordinación de protecciones. • Embestidas. Hilos y alambres para barriletes. Vandalismo. • Incendio. Inundaciones. Vientos. • Maniobras y acciones de recierre de equipos operados con sistemas electrónicos. • Mantenimiento correctivo, programado y otros trabajos. • Trabajos en la vía pública que afecten la alimentación.

7. SAIDI Y SAIFI : • Para el SAIFI se determina el número de clientes interrumpidos por alimentador. • Para el SAIDI se calcula el número de clientes interrumpidos en el alimentador durante cierto tiempo. Situación N-1: • A medida que se eleva el nivel de tensión de alimentación es mas delicado el estudio porque las interrupciones y frecuencias de interrupción de AT son vistas como efectos externos sobre las redes de MT y BT. • Los valores anteriores se calculan para una condición de proyecto de N-1.

8. Planificación de la interconexión de las redes con GD • A.-Fenómenos eléctricos y cálculo de alimentadores • a1.-Restricciones de la carga • a2.-Perfiles de tensión • a3.-Corrientes de falla • a4.-Protecciones • a5.-Contaminación Ambiental • B.-“Externalidades“ • C.-Comunidades rurales o prácticamente aisladas • D.-Cálculo de generadores • d1.-Impacto provocado por condiciones de emergencia • d2.-Recierres y flujo de cargas inverso

9. Análisis de la situación actual en cifras- Unidades de muestreo de redes con generación eficiente Se muestran erogaciones para alcanzar los niveles de calidad consignadas en la regulación teniendo en cuenta que: • Los sistemas son diseñados minimizando los costos de inversión versus los costos de ENS y que los sistemas con GD aseguren la remediación de indicadores de calidad (SAIFI y SAIDI) deficientes.

10. Calculo de la inversión en un sistema interconectado con GD Por cada U$S 100.000,00. Estructura de las Inversiones: - Características de la Red. 16,00 %. - Calidad de Servicio: 10,40 %. - Reposición de instalaciones: 18,40 %. - Mejora de Red por proyección de demandas: 7,04 %. - Atención Demandas Puntuales: 18,56 %. - Atención Demandas Rurales: 20,00 %. - Otros Proyectos Especiales para GD: 9,60 %.

11. Estudios para mejorar la calidad de servicio– Interconectando GD • Proyección y crecimiento de la Demanda Vertical y Horizontal. • Mejora de la tecnología de la Red. • Atención de Demandas con Crecimiento Puntual o Escalonado como fábricas de alto consumo. • Modificaciones propuesta a la Regulación Nacional de Argentina en relación con la generación forzada y para mejorar las “Externalidades”.

12. Estudios para mejorar la calidad de servicio– Interconectando GD. • Se incrementa la potencia firme con aportes de GD en MT. • Se disminuyen las horas en que se supera la potencia firme bajando el riesgo de fallas. • La fuente de GD cumplirá con las exigencias del sistema interconectado.

13. Proyectos para mejorar la calidad de servicio– Método de cálculo. • SAIFI y SAIDI • ENSi = SAIFIei * SAIDIei * ENSi • ENS/kW de beneficio=[ENS sin GD–ENS con GD] /  Real (SGDi ) • La inclusión de los sistemas de GD disminuyen la cantidad y el tiempo de las interrupciones en los nodos de su área de influencia y en consecuencia la penalidad por ENS será menor

14. Valor Actual Neto Social (VANS). • Para descontar el flujo de beneficios netos = (Beneficios totales–Costos totales), obtenidos con un proyecto de GD se recurre a una tasa social de descuento adoptada por la legislación que se puede definir de igual forma que la tasa privada. • El costo de atender a un cliente por unidad de potencia y compararlo contra estándares nacionales o internacionales debe ser rentable desde el punto de vista social. • Un costo socioeconómico por cliente, por año y por distancia de extensión de la red también será rentable.

15. Obras de AT. • Las inversiones necesarias en la red de AT cambian. • Se produce en proyectos con GD un defasaje en el tiempo de cronogramas de obras de líneas de interconexión en AT y transformadores de AT/MT. • Los costos eventuales por despacho de generación distribuida, pueden ser inferiores al repago de la inversión, que requeriría la ampliación de la SE de AT para contingencia N-1.

16. Ejemplos de cáculo para dos escenarios de CAIDI. Inversiones MT/BT 200520062007 U$S x 1000U$S x 1000U$S x 1000 • Proyección con proyectos de interconexión SIN GD p/CAIDI • 1,5  - 2.513,712.677,60 • 1,60 - 2.677,602.513,71 CON GD p/CAIDI • 1,50  - 1.553,781.614,27 • 1,60 - 1.460,121.516,87

17. Ejemplos de cáculo para dos escenarios de CAIDI. Inversiones MT/BT 200820092010 TOTAL U$S x 1000U$S x 1000U$S x 1000 U$SX1000 • Proyección con proyectos de interconexión SIN GD p/CAIDI • 1,5 2.7832.892 300614.485 • 1,602.6122.715 2822 13.597 CON GD p/CAIDI • 1,50 1.677 1.7421.810 8.398 • 1,601.4601.6371.700 7.891

18.    CONCLUSIONES. • En el cuadro comparativo se demostró que la utilización de GD obtiene mejores resultados en las redes de distribución de MT y BT que el sistema tradicional. • La construcción de una red de T&D con GD modificará el cronograma de inversión en las instalaciones. Las redes de AT se defasarán para optimizar los costos. • Son pocas las compañías de electricidad que tienen experiencia acerca de cómo planificar el crecimiento de las redes y SE con interconexiones de generación distribuida.

19.   CONCLUSIONES. • La mejor opción será la de menor costo para el conjunto de sistema con GD en lugar de seleccionar GD independientes. • Para finalizar concluiremos que la planificación y operación de sistemas interconectados con GD pueden proveer beneficios económicos, mejoras al medioambiente y aumento de la confiabilidad de la red, aún cuando los planificadores de GD han detectado que se requieren análisis y optimizaciones particulares posteriores.