Generation and transmission expansion planning towards a zeroemission grid under flexibility and inertia requirements in the chilean electric power system
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Date
2024
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Abstract
En las últimas décadas, un desafío importante que ha emergido es la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero antropogénicos, y la red eléctrica emerge como un fuerte candidato para acercarse a ese objetivo. Para diseñar redes con esto en mente, los modelos de planificación de expansión de generación y transmisión aparecen como herramientas poderosas que permiten la proyección de redes de energía para probar inversiones óptimas, políticas y decisiones operacionales. Este trabajo apunta a modelar dos componentes que serán cruciales para las redes eléctricas con cero emisiones, la inercia y el almacenamiento de largo plazo con sus requerimientos de flexibilidad. Estos son incluidos usando un despacho anual con resolución horaria bajo un modelo de optimización completamente lineal usando una versión modificada de la herramienta de planificación SWITCH. Aplicamos este modelo a una versión simplificada de la red de transmisión de Chile con potenciales tecnologías de generación locales, con parámetros, actuales y proyectados, usados por el Coordinador Eléctrico Nacional. Con esto, 4 escenarios fueron analizados, incluyendo uno de baja inercia en la red, una planificación de expansión de generación sin desarrollo de la red de transmisión, y una expansión de generación a 2040 para ser comparados con un caso de estudio base. Encontramos sinergias entre tecnologías en el despacho de generación renovable usando varias opciones de almacenamiento. Además, refuerzos en líneas de transmisión aparecen como un componente vital, permitiendo una alta penetración de fuentes renovables a un bajo costo. Finalmente, concluimos que una red de baja inercia con reservas de respuesta rápida es una opción razonable que no aumentan los costos finales del sistema en gran medida.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024.
Keywords
Planificación de expansión, Generación, Transmisión, Reservas, Respuesta rápida de frecuencia, Inercia, Cero emisiones