Proyecto de Ley Certeza HídricaBoletín N°13.931-9

MERCADO ELÉCTRICO Y OPERACIÓN CENTRALES HIDRÁULICAS

Relator: Andrés Salgado

03 marzo de 2021

• El objetivo de esta presentación es mostrar el aporte de las centrales hidráulicas, en particular las de embalse, en el sector energía.

• Ello en el contexto del proyecto de Ley a que se refiere el Boletín N°13.891-09.

Objetivo

Algunos antecedentes históricos de la Electricidad en Chile

• Plaza de Armas de Santiago contó con alumbrado eléctrico.

• Esto ocurrió a los pocos meses que se alumbraba la Ciudad de Nueva York y Londres.

1883

1897

1900

1927

• Chivilingo, primera central hidroeléctrica de latino américa con 500 kW.

• Tranvía eléctrico en Santiago.

• Fuerte desarrollo eléctrico, aparecen empresas eléctricas y se crea la Asociación de Empresas Eléctricas (1916).

• Singular competencia entre empresas de gas y eléctricas. En 1927 se apaga último farol a gas.

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2010

2011

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1997

1998

1999

Evolución de la producción Mercado Eléctrico (zona central)

Fuente: Elaboración propia. Coordinador Eléctrico Nacional

76%40%

Generación Renovable

Años con racionamiento = 3 Años con racionamiento = 0(con hidrologías más secas)

Evolución del Mercado EléctricoMatriz Energética (potencia instalada)

Estimado a dic 2020

• En cada instante se debe mantener igualada la oferta a la demanda.

• El encargado de hacer la programación de la operación y velar por este balance en tiempo real es el Coordinador Eléctrico Nacional.

• Este equilibrio resulta más fácil de lograr en la medida que el sistema cuente con mas recursos, idealmente de distintas fuentes energéticas.

• Mientras más diverso el parque generador y con sistemas de transmisión robustos, es posible contar con un suministro eléctrico seguro.

Equilibrio horario de la energía

50,0 Hz

50hertz

clientes Generadores

• Para efectos de la programación de la operación del sistema eléctrico y suministro de la demanda de energía de los clientes, se consideran las restricciones de los derechos de agua las centrales hidráulicas.

• Las centrales hidráulicas solamente disponen de derechos no consuntivos, es decir deben devolver todo lo captado de un río en un punto de restitución, generalmente establecido en su derecho.

• Por definición el ejercicio de estos derechos no pueden afectar los derechos de terceros, sean consuntivos o no consuntivos.

• Por lo tanto, en la programación de la operación se consideran los derechos de agua que permiten generar energía eléctrica con las restricciones de la operación que impongan las obligaciones de riego. Por ejemplo, cuánta agua puede captar un embalse o cuánto debe generar para respetar el derecho agua abajo.

• Es decir, en materia de generación hidráulica al ser sus derechos no consuntivos en general existe una convivencia armónica, lo que es respetado en la operación del sistema eléctrico.

Derechos de agua de las centrales hidráulicas y la operación del sistema eléctrico

• Un ejemplo de lo importante que es mantener una matriz energética diversa es lo ocurrido en Texas en el mes de febrero pasado.

Ejemplo suministro en Texas (EEUU)

• La matriz energética de Chile tiene varias tecnologías, permitiendo un abastecimiento de la demanda cuando un recurso escasea.

Abastecimiento Chile desde diciembre 2020 a la fecha

Diésel

Solar

Eólica

Carbón

Gas Natural

Embalse

Otras Renovables

Hidro Pasada

Diciembre Enero Febrero

• Actualmente, con la penetración de la energía solar y eólica las otras tecnologías, entre ellos los embalses, tienen un fuerte apoyo al suministro en otras horas del día.

Ejemplo Día 27 de diciembre 2020

Diésel

Solar

Eólica

Carbón

Gas Natural

Embalse

Otras Renovables

Hidro Pasada

Hora Pasada Carbón Gas Natural Diésel Otras renovables Embalse Solar Eólica Eólica

0 AM a 6 AM 22.9% 44.9% 10.0% 0.0% 3.6% 13.5% 0.0% 5.0% 100.0%

6 AM a 8 PM 20.0% 30.0% 9.4% 0.0% 3.4% 9.9% 24.0% 3.5% 100.0%

8 PM a 12 PM 20.3% 38.5% 12.9% 0.0% 3.0% 18.4% 0.2% 6.8% 100.0%

• Otro apoyo relevante que dan las centrales de embalses es a tomar las variaciones horarias que se producen para mantener el equilibrio oferta y demanda.

Ejemplo Día 27 de diciembre 2020

Diésel

Solar

Eólica

Carbón

Gas Natural

Embalse

Otras Renovables

Hidro Pasada

Hora Pasada Carbón Gas Natural Diésel Otras renovables Embalse Solar Eólica Eólica

0 AM a 6 AM 22.9% 44.9% 10.0% 0.0% 3.6% 13.5% 0.0% 5.0% 100.0%

6 AM a 8 PM 20.0% 30.0% 9.4% 0.0% 3.4% 9.9% 24.0% 3.5% 100.0%

8 PM a 12 PM 20.3% 38.5% 12.9% 0.0% 3.0% 18.4% 0.2% 6.8% 100.0%

• La generación Solar puede bajar hasta en un 50% en invierno

• Por su parte, la generación Eólica puede reducirse en un 30% según la época del año. Aunque las fluctuación diarias pueden ser de un 80%.

Generación Estacional Solar-Eólica

• La capacidad máxima de los embalses en Chile es de 20.000 GWh, equivale aproximadamente a 3 meses de consumo de energía eléctrica

Embalses en Chile

5 8 3 1 2 5Número de centrales

que aprovechan el agua

• La capacidad de potencia máxima de las principales centrales equivale a mas del 30% de la demanda horaria del sistema.

• Es decir, estas centrales pueden en pocos minutos inyectar potencia suficiente para abastecer gran parte de la demanda.

• Esta característica también ha permitido a Chile que en caso de Apagones o Black Outs, la recuperación del suministro se haga en tiempo récord, es decir en una a dos horas.

Potencia Instalada en Centrales asociadas directamente a un embalse

Total de 3100 MW

• Utilizan fuente renovable.

• No consumen el agua, usan derechos no consuntivos.

• Permiten una mejor cobertura de zonas de riego y mayor continuidad del recurso.

• Son centrales que entran rápidamente a operar permitiendo al sistema eléctrico ser más robusto y dar mejor servicio.

• Son un gran complemento para la existencia de otras centrales renovables como solares y eólicas.

Principales características de las centrales de embalse

• Actualmente los embalses son un gran apoyo para absorber las variaciones de las energías renovables variables en todas las horas del día.

• Junto con otras tecnologías los embalses aportan energía en las horas que no hay sol.

• Este complemento también es estacional (verano-invierno), dado que la energía solar y eólica tiene una variabilidad importante según la época del año.

• La operación del sistema eléctrico se realiza respetando los derechos de agua de las centrales hidroeléctricas. Esta información es una restricción del problema de optimización que lleva a cabo el Coordinador Eléctrico Nacional.

• Cualquier limitación o restricción que se ponga a la operación de embalses afecta directamente a la incorporación de energías renovables no convencionales.

• Los embalses son los mejores aliados de la energía solar y eólica.

• Permiten recuperar el suministro eléctrico en pocas horas en caso de apagones por fallas en el sistema.

• Sin duda Chile está avanzando a una matriz energética renovable, pero la experiencia indica que para que esto sea seguro y de bajo costo, esto debe hacer manteniendo una matriz diversificada y con energía de respaldo para emergencia.

Conclusiones

Gracias

Relator: Andrés Salgado