Valor de los sistemas de almacenamiento de energía en la planificación de la expansión de la red de transmisión
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Date
2025
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Abstract
Este trabajo investiga el rol de los sistemas de almacenamiento de energía de acción rápida en la planificación de la expansión de la transmisión, permitiendo transferencias mayores durante operación normal. Esto se logra mediante la provisión de reservas de potencias activa y reactiva para evitar sobrecargas en líneas de transmisión y violaciones a niveles de tensión en los estados posteriores a contingencias, aplicando un criterio de seguridad N − 1 correctivo, en lugar de preventivo. El plan de expansión chileno 2022-2037 se usa como caso de estudio, dada la alta necesidad de flexibilidad para integrar 29,5 GW de nueva generació solar y eólica ubicada a varios cientos de kilometros del centro de carga, con una demanda máxima del sistema de 16,5 GW. Los resultados muestran que los sistemas de almacenamiento de acción rápida reducen el costo de inversion en USD 712 millones (-18 %), ya que se requiere 5 GWh menos de almacenamiento convencional (-19 %), lo que permite aumentar el uso de la red existente al operador y proporciona una opción de aplazamiento para la construcción de nuevas líneas de transmision al planificador. Finalmente, se propone una extensión a la definición de los precios marginales locacionales temporales para proporcionar una señal económica de la congestión en la red de transmisión operada con criterio N −1 correctivo, y para valorar la capacidad de almacenamiento de agentes prestadores de servicios simultáneos de gestión de energía y de soporte post-contingencia. Se verifica que el sistema de precios propuesto otorga incentivos de seguimiento del despacho y de ofertar verdaderamente a los agentes prestadores de servicios de almacenamiento de energía. El esquema de precios propuesto está basado en la solución determinista de la operación económica del sistema, por lo tanto, una de sus limitaciones es la posible inconsistencia temporal de la asignación anticipada de recursos producto de la incertidumbre de la demanda y de la generación renovable. Por otra parte, el modelo propuesto no considera la capacidad de regulación estacional del almacenamiento, en consecuencia, el análisis realizado se limitó a considerar ciclos de almacenamiento de corto plazo.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025
Keywords
Sistemas de almacenamiento de energía de acción rápida, Soporte de contingencia en transmision, Planificación de la expansión de la red de transmisión, Precios marginales locacionales temporales