ESTUDIO DEL IMPACTO EN LAS EMISIONES DE CO2 EN EL SING BAJO DISTINTOS ESCENARIOS.

Abstract

This work studies the impact of carbon emissions in the Northern Interconnected System (SING) considering several scenarios of Non-Convencional Renewable Energy (NCRE) and emission reduction schemes, such as taxation over those and restriction on the quantity of emissions. Three scenarios of generation are defined: The first one - i.e. the IET base scenario - is defined as a scenario with a low penetration of NCRE, created under law 20257, specified in the October 2012 proposal of expansion of the SING. The second scenario, i.e. the 20/20 scenario, is based on a bill that proposed that 20% of the energy generated by 2020 came from non conventional renewable sources. The last scenario, i.e. scenario 20/25 is based on law 20698, (currently in force) which specifies that 20% of the energy generated by 2025 must come from non conventional renewable sources. CO2 unitary emission intensities are calculated for each of the generating units of the SING, in accordance with the level 1 methodology of the IPCC. Once the generation scenarios to take into consideration in this study have been defined, and the unitary emissions of the plants have been calculated, three situations are simulated: In the first place the economic operation of the SING is simulated with each of the three aforementioned scenarios; secondly, the economic operation of the SING is simulated, this time adding taxation to emissions generated by each plant. A range of taxes are calculated, starting at USD 5 per ton, up to USD 90 per ton of emissions. Finally, the restriction on the level of emissions permitted is simulated for each of the three scenarios, based on the quantity of emissions obtained in the previous case, where taxes were applied to emissions. Once the simulations have been run, the level of emissions obtained is analyzed; the marginal cost on bus Crucero 220; total generating costs of the system, separated in each of its components, such as fuel, operation and maintenance, costs of powering on and off the units, reserve costs, emission costs, non-served energy costs, non-served energy and energy generated by fuel. This is done for all three cases in each of the three scenarios previously defined. The simulation of case studies defined in this project is carried out with Plexos.Carbono (CO2) del Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) ante distintos escenarios de penetraci´on de Energ´ıas Renovables No Convencionales (ERNC) y esquemas de reducci´on de emisiones, a saber, la aplicaci´on de un impuesto a las mismas y la aplicaci´on de una restricci´on a la cantidad de emisiones permitidas. Se definen tres escenarios de generaci´on: El primero, denominado escenario base IET, consiste en un escenario con baja penetraci´on de ERNC, creado bajo la vigencia de la ley 20257, especificado en la propuesta de expansi´on del sistema de transmisi´on del SING de octubre de 2012 [1]. El segundo escenario, denominado escenario 20/20, est´a basado en el proyecto de ley [2] que pretend´ıa que un 20% de la energ´ıa generada al 2020 proviniese de fuentes renovables no convencionales. El tercer escenario, denominado escenario 20/25, est´a basado en la ley 20698 [3], en vigencia actualmente, que especifica que un 20% de la energ´ıa generada al 2025 debe provenir de fuentes renovables no convencionales. Basado en la metodolog´ıa de nivel 1 del Panel Intergobernamental sobre el Cambio Clim´atico (IPCC) [4] se calculan los factores de emisi´on unitarios de CO2 para las distintas unidades generadoras que componen el SING. Una vez definidos los escenarios de generaci´on a considerar en el estudio y calculadas las emisiones unitarias de las centrales, se procede a simular tres situaciones. En primer lugar se simula la operaci´on econ´omica del SING con cada uno de los tres escenarios definidos al principio. En segundo lugar se simula, para cada uno de los tres escenarios definidos, la operaci´on econ´omica del SING, pero esta vez aplicando un impuesto a las emisiones generadas por las centrales. Se parte aplicando un impuesto de 5[US$=ton], aument ´andolo en escalones de 10[US$=ton], hasta alcanzar los 95[US$=ton]. Finalmente se simula la aplicaci´on de una restricci´on al nivel de emisiones permitidos para cada uno de los tres escenarios, basado en la cantidad de emisiones obtenidas en el caso anterior, en que se aplica un impuesto a las emisiones. Una vez realizadas las simulaciones se analiza el nivel de emisiones obtenido, los costos marginales en la barra Crucero 220, los costos totales de generaci´on del sistema (costos combustibles y de operaci´on y mantenimiento, costos de encendido y apagado de unidades, costos de reserva, costos de emisiones, costos de energ´ıa no servida) energ´ıa no servida y energ´ıa generada por combustible. Para la simulaci´on de los casos de estudio definidos en este trabajo se hace uso del software Plexos.