Flexibilidad operacional del sistema eléctrico colombiano bajo escenarios de energía renovable

Abstract

Diversos factores jalonan la transición energética hacia un sistema basado en fuentes no convencionales de energía renovable; no obstante, la energía generada a partir de estas es variable, difícil de pronosticar y carece de inercia, por lo cual, su integración representa un desafío para los operadores. La flexibilidad de los sistemas eléctricos es la habilidad de manejar las diferencias entre la oferta y la demanda y puede ser cuantificada para medir los efectos de la generación renovable en los sistemas eléctricos. Para 2030, Colombia espera la entrada en operación de múltiples granjas solares y parques eólicos, por tanto, es esencial evaluar cuán flexible es el sistema eléctrico colombiano para permitir la participación de estos proyectos. En esta tesis se cuantificaron los requerimientos de flexibilidad del sistema eléctrico colombiano basados en los cambios que se presentan en la demanda neta y sus rampas, considerando múltiples escenarios de generación y proyecciones de la demanda. Este tipo de análisis no ha sido realizado masivamente en el país y puede ser usado por el operador del sistema y tomadores de decisiones para establecer la hoja de ruta para la transición energética de Colombia. Los resultados indican que para 2030, el sistema sería flexible, pero sería necesario que el operador duplique las máximas reservas de energía entre las 8 a.m. y 5 p.m., aumente a 1,5 las reservas de energía a las 8 p.m. y garantice entre 0,1 GW y 0,15 GW adicionales de recursos de rampa a las 6 p.m. Para garantizar un sistema flexible, el parque renovable debe representar menos del 20% de la matriz de generación. (texto tomado de la fuente)

Multiple factors drive the energy transition towards a system based on renewable energies; however, the electricity generated from them is variable, difficult to forecast and lacks of inertia so its integration represents a challenge for operators. Power systems flexibility is the ability to handle differences between supply and load, and can be quantified to measure the effects of renewable energies on power systems. Colombia expects the integration of multiple solar and wind farms by 2,030 so it is essential to evaluate how flexible the Colombian power system is to allow their addition. This master's thesis quantifies the flexibility requirements of the Colombian power system based on the changes on the net load and its ramps, considering scenarios of energy generation and projections of load. This kind of analysis has not been conducted locally and can be used by the system operator and policy makers to determine the country’s energy transformation path. Results show: that the energy reserves from conventional generators must be doubled between 8 a.m. and 5 p.m., that conventional generators must provide additional 0.1 GW to 0.15 GW ramps at 6 p.m. and that the renewable park must represent less than 20% of the generation matrix to have a flexible system.