PLANIFICACIÓN DE LA EXPANSIÓN DE GENERACIÓN DEL SISTEMA INTERCONECTADO NORTE GRANDE (SING) CONSIDERANDO INCERTIDUMBRE EN LA DEMANDA

Abstract

En este estudio se analiza el problema de la planificación de expansión de la capacidad de generación bajo incertidumbre de la demanda y propone un método basado en programaci ón estocástica entera-mixta (SMIP) para resolverlo. El método SMIP se aplica a la expansión de la capacidad de generación en el Sistema Interconectado del Norte Grande de Chile (SING) para un horizonte de 15 aos, y los resultados se comparan con la solución determinista y con el plan de expansión de la capacidad proporcionada por el operador del sistema (CDEC-SING). Se calcularon las mediciones de rendimiento de los planes para evaluar el valor de la solución estocástica en comparación con el determinista y el valor esperado de la información perfecta, y los indicadores sugieren que podr?á haber beneficios significativos en el uso de SMIP al incorporar incertidumbre de la demanda en el proceso de planificación de expansión de la capacidad. La demanda en el SING puede variar significativamente en el horizonte de planificación como resultado de un gran número de nuevos proyectos mineros, cuya construcción aún no es segura. Este trabajo analiza las diferentes opciones de crecimiento de demanda y genera escenarios (con sus respectivas probabilidades de ocurrencia) para formular el problema de optimización matemática SMIP. Los resultados obtenidos por este procedimiento muestran mejoras económicas y fiabilidad significativas en comparación con los planes obtenidos por un método determinista utilizando un representante de la demanda (en este caso la media ponderada de los escenarios), y también cuando se compararon con el plan presentado por el CDEC-SING (si bien este plan no consideró para su elaboración algunos de los proyectos mineros). Estos beneficios económicos se ven en el costo total (inversión más los costos de operación) para cada una de las etapas, y en los costos totales previstos para cada plan. Además, se llevó a cabo un análisis de robustez para evaluar aún más las ventajas de la utilización de programación estocástica, con el fin de obtener planes de expansión de la capacidad mediante el análisis de los costos de operación en virtud de los cambios esperados para los escenarios de demanda (tales como, por ejemplo, no materializar algunos de los proyectos de miner?á o la adición de nuevas demandas). Por último, se observa que el plan de expansión obtenido por SMIP es el más robusto en comparación con otros planes, ya que presentan una menor variación en los costos de operación a través de escenarios de crecimiento de la demanda. Las ventajas pueden ser explicadas por el hecho de que la metodolog?á incorpora la incertidumbre directamente en la optimización, y esta considera todos los escenarios de crecimiento de demanda en forma simultánea. El estudio también presenta algunos parámetros de rendimiento de cómputo de los diferentes métodos. Aunque el tiempo de simulación es significativamente mayor para el método SMIP, el tiempo de solución sigue siendo razonable y puede ser fácilmente justificado por las ventajas del método, en comparación con las metodolog?ás deterministas.