Caracterización de un esquema remunerativo para la participación de la demanda en la prestación del servicio complementario de control de frecuencia en el mercado eléctrico colombiano

Abstract

La modernización de los sistemas eléctricos existentes, junto con las crecientes preocupaciones ambientales, han promovido la integración de fuentes de energía renovable a los sistemas eléctricos de potencia y el surgimiento de programas de respuesta de la demanda. Sin embargo, la introducción de estas fuentes de generación variable lleva a que cada vez se presentarán más y mayores variaciones en la frecuencia del sistema debidas a la intermitencia de los recursos renovables, lo que hace necesario el surgimiento de nuevos mecanismos que permitan la prestación adecuada del servicio complementario de control de frecuencia en ambientes de alta penetración de generación variable. En esta perspectiva, esta tesis propone la integración de la respuesta de la demanda en el servicio complementario de control de frecuencia en sistemas con alta penetración de generación variable, mediante la caracterización de un esquema remunerativo que se adapte a las condiciones del mercado eléctrico colombiano. Para ello se realiza una revisión bibliográfica de las principales investigaciones que consideran a la demanda como un recurso adicional a la generación con el potencial de participar en la prestación del servicio complementario de control de frecuencia, y se establece un modelo de relaciones causales que permite dividir la participación de la demanda en la regulación de frecuencia en tres grandes categorías. A la par que se propone un modelo para el diseño y evaluación de un esquema de tarifas por tiempo de uso, para la vinculación de grandes bloques de la población en la prestación del servicio complementario de control de frecuencia, por medio de la acotación del rango en el que varía la frecuencia diariamente

Modernization of existing power systems, coupled with increasing environmental concerns, have promoted the emergence of renewable energy sources and demand response programs. However, the integration of generation units from variable energy sources leads to have more variations in the frequency of the system, due to the intermittency of renewable resources. This makes it necessary to have new mechanisms to allow the adequate provision of ancillary services when there are high penetration levels of variable generation. In this perspective, this study proposes the integration of demand response in the frequency control ancillary service in systems with high penetration of variable generation, through the characterization of remunerative schemes which can be adapted to the conditions of the Colombian electricity market. With this aim, a bibliographic review of the main researches that consider the demand as a complementary resource for the provision of the frequency control ancillary service is made, and a model of causal relationships is established, which allows dividing the participation of demand in frequency regulation in three broad categories. At the same time, a two-stage model is proposed for the design and evaluation of time of use tariff scheme, for the linking of large blocks of the population in the provision of the frequency control ancillary service