IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Noviembre/Diciembre 2017 - 100

Motivación para la planificación del área
extensa
Hoy en día, la planificación del área extensa para los sistemas
eléctricos es de gran interés en la evaluación de las opciones
de inversión. Existen dos razones para ello. En primer lugar,
más componentes de la red a día de hoy incluyen atributos
que dependen de influencias meteorológicas. La demanda
(que depende considerablemente de la temperatura) y los
recursos hídricos (que dependen considerablemente de las
precipitaciones) han formado parte de la planificación del
sistema eléctrico durante muchas décadas. A estos, ahora
debemos añadir la energía eólica y solar/fotovoltaica (FV).
La temperatura, las precipitaciones, la velocidad del viento
y la irradiancia solar vienen determinadas por la misma
meteorología fundamental y, por lo tanto, son codependientes a través de relaciones complejas no lineales que tienen
lugar en amplias regiones geográficas. Asimismo, la calidad
de los recursos de energía hidráulica, eólica y solar/FV se
caracteriza no solo por la producción anual de energía (AEP,
por sus siglas en inglés), sino también por la variabilidad,
volatilidad y disponibilidad de los recursos; la previsibilidad
e incertidumbre de los recursos; y qué tan bien los recursos
pueden igualar las cargas que suministran, tanto de manera
individual como cuando se acumulan con otros recursos
complementarios. De este modo, para identificar opciones
de inversión de costo mínimo, uno necesita tener en cuenta
las compensaciones entre la calidad del recurso y la distancia de transmisión, a fin de que resulte útil para evaluar áreas
muy extensas. En segundo lugar, la planificación del área
extensa representa beneficios de diversidad de carga, diariamente (debido a una compensación de la curva de carga en
las diferentes zonas horarias) y anualmente (debido al intercambio de capacidades posible gracias a los picos no coincidentes en las regiones de planificación).
Al reconocer estos problemas, los planificadores en todo
el mundo organizan estudios relacionados. Recientemente,
el Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos ha
comenzado a apoyar estudios de planificación a través de su
Consorcio de laboratorios para la modernización de la red, lo
que requiere la representación de la Eastern Interconnection
(EI) y la Western Interconnection (WI) dentro de un único
modelo. En Europa, la Red europea de gestores de sistemas
de transmisión de electricidad (ENTSO-E) lleva a cabo planes de desarrollo de la red a diez años para establecer una
visión a largo plazo para toda la red europea. La compañía de transmisión y distribución más grande de China, la
Corporación estatal de la red eléctrica de China (SGCC),
ha apoyado estudios sobre la interconexión de cinco redes
de potencia regionales bajo su administración: la redes de
potencia del noreste, norte, noroeste, este y centro de China.
Hoy en día, la mayoría de las naciones ha asumido la
necesidad de una infraestructura de energía sustentable. El
hecho de que las energías renovables representan cada vez
más un pilar central para satisfacer esa necesidad exige
cambios fundamentales para la planificación del sistema
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eléctrico. Nuestro objetivo en este artículo es describir e
ilustrar este nuevo paradigma de planificación.

Incertidumbres
La naturaleza de la planificación, con decisiones que se
adoptan en el presente para satisfacer las necesidades del
futuro, es propiamente incierta. El número de incertidumbres que influyen significativamente en la decisión de planificación prevista, así como su rango de valor, impulsa en
gran medida el proceso de planificación, basado en escenarios construidos con el valor asignado a cada incertidumbre. Los planificadores actualmente se enfrentan a todas
las incertidumbres que encontraron en el pasado, como el
crecimiento de la demanda, pero algunas han ampliado los
rangos; también hay nuevas incertidumbres. Resumimos las
más importantes a continuación.
✔✔ Política: la planificación está altamente influenciada
por el potencial de cambios en el diseño del mercado
y los modelos de servicios públicos, así como por las
nuevas implementaciones o los cambios de las restricciones de recursos y/o los precios del carbono.
✔✔ Fuentes de energía distribuida (FED): el crecimiento
de las FED, incluida la respuesta a la demanda, ha sido
drástico a nivel mundial (p. ej., el crecimiento promedio para la energía solar en tejados en EE. UU. ha sido
del 45% por año desde el 2008). El crecimiento continuo a este nivel puede influir en los requisitos para la
transmisión y la generación conectada a la transmisión.
✔✔ Almacenamiento de energía: los futuros niveles de
implementación de tecnologías de almacenamiento
dependerán del índice de disminución del costo de
capital y el índice de incremento del valor de los servicios que ofrecen. La incertidumbre con respecto a
estos índices se complica debido a la posibilidad de
que sus valores a escala de servicios públicos sean diferentes de sus valores a nivel de distribución.
✔✔ Precios del gas: la llegada de la disponibilidad de gas
de esquisto ha generado grandes excedentes de gas natural en todo el mundo junto con una caída asociada
del precio, haciendo que las unidades de ciclo combinado eficientes sean una tecnología de elección en
muchas regiones. A medida que aumenta la demanda de gas natural, su precio seguramente subirá. Los
planes de infraestructura eléctrica se ven fuertemente
influenciados por el nivel y el índice proyectados de
esa subida.
✔✔ Retiros: muchas regiones del mundo dependen en gran
parte de la energía nuclear o del carbón, o de ambas. La
edad a la que estas unidades se retiran genera cambios
paulatinos en las nuevas necesidades de capacidad.
✔✔ Costo tecnológico: los costos de inversión para la
energía eólica y solar/FV han disminuido significativamente a lo largo de los últimos diez años como
resultado de las fuertes inversiones en investigación
y desarrollo (I+D) y las economías resultantes del
noviembre/diciembre 2017

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