Evaluación del impacto del nivel de detalle en la modelación de la operación en la planificación óptima del sistema de transmisión en Chile

Abstract

En este trabajo se realizó una evaluación del desempeño de los planes de expansión obtenidos para distintas configuraciones de nivel de detalle en la modelación de operación para el problema de planificación multianual del sistema de transmisión. La sensibilización del nivel de detalle se realiza en base a la representación temporal y a las restricciones de flexibilidad en la modelación de la operación. El escenario base consta de una representación temporal de 4 días representativos y no tiene restricciones de predespacho en la modelación de la operación. A partir de la solución obtenida en el escenario base, se contrastan las soluciones de 4 escenarios más, donde 3 corresponden a sensibilizaciones sobre la representación temporal (8, 12 y 16 días representativos), y uno sobre las restricciones de flexibilidad (4 días representativos con restricciones de predespacho). La manera de comparar las soluciones se realiza considerando los recursos computacionales requeridos, costos totales de los planes de expansión y la evaluación del desempeño de los planes de expansión a través de una simulación de operación con mayor nivel de detalle. Esta simulación se realiza considerando 180 días representativos como puntos de operación, sin considerar restricciones de flexibilidad. La finalidad de esta simulación es evaluar los costos marginales promedio del sistema, niveles de carga del corredor de 500 [kV] y la cantidad de energía no suministrada para cada solución obtenida. Como resultado se obtiene que los escenarios de 12 y 16 días representativos junto con el escenario de restricción de flexibilidad toman aproximadamente 4 veces más tiempo en resolver el problema que el escenario base. El escenario de 8 días representativos tiene el costo más elevado con un valor total (operación e inversión) de 7.260,38 [$MMUSD] valor presente neto, con una capacidad instalada de 10.591,1 [MW]. El escenario de menor costo es el de 16 días representativos con un valor total de 5.633,67 [$MMUSD] y una capacidad instalada de 7.556,6 [MW] incluyendo una BESS. Dentro de la evaluación de operación, hasta el año 2030 todos los escenarios presentan un comportamiento similar en cuanto a costos marginales y energía no suministrada. Esto se debe principalmente a que las soluciones comparten más del 60% del portafolio de inversión, teniendo las mismas expansiones, pero en distintos años. Como resultado de este trabajo se obtuvo que el escenario que posee un mejor desempeño es el de 8 días representativos ya que posee un tiempo de cómputo de 25 horas (2,5 veces más que el escenario base), y su plan de expansión tiene la mejor desempeño al evaluarlo en el largo plazo.