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Generación

En Chile, los sistemas interconectados, tanto SIC como SING, son coordinados por su propio Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC), el cual programa y ajusta constantemente el despacho de las unidades generadoras y la operación de las instalaciones de transmisión. Se busca aprovechar de la mejor manera posible los recursos existentes con el objetivo de operar al menor costo, sujeto a restricciones de seguridad.

La característica dinámica de los sistemas interconectados es la que genera la necesidad de contar con un mercado spot, en el que las empresas generadoras transan energía en tiempo real para ajustar sus posiciones con sus compromisos (contratos).

Una central eléctrica es una unidad productora -en rigor, transformadora- de energía, que al igual que cualquier otra unidad productiva utiliza insumos para obtener un producto final. Cada unidad de energía eléctrica generada tiene un costo íntimamente relacionado con los insumos utilizados en su producción, insumos que varían según la tecnología que se utilice. Por ejemplo, en el caso de una central termoeléctrica a carbón, el costo variable de cada MWh generado guarda estrecha relación con la cantidad de carbón necesario para girar las turbinas. Por lo tanto, si la generación de 1 MWh requiere de la utilización de 0,4 toneladas de carbón y el precio de cada tonelada es de 100 USD, el costo variable (combustible) de esta unidad será cercano a los 40 USD/MWh. A lo anterior se suma el costo variable no combustibles (CVNC), pero en unidades termoeléctricas éste suele ser mucho comparativamente poco incidente. Siguiendo esta metodología, se puede determinar el costo variable (USD/MWh) de cada central del sistema.

Algunos otros insumos (o fuentes primarias de energía) son:

  • Gas natural
  • Derivados del petróleo como Diesel o Fuel Oil
  • Desechos forestales
  • Agua, ya sea embalsada o no
  • Viento
  • Radiación solar
  • Calor subterráneo (geotermia)
  • Etc.

  • Las unidades generadoras operan en forma integrada y altamente coordinada. Junto a las instalaciones de transmisión y los consumos (demanda), conforman un sistema interconectado. En Chile, los sistemas interconectados (SIC y SING) son coordinados por un Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC) – los sistemas menores de Aysén y Magallanes son sólo considerados sistemas eléctricos y no tienen CDEC. Como señala la Ley General de Servicios Eléctricos, esto tiene el fin de:

    1. Preservar la seguridad del servicio en el sistema eléctrico.
    2. Garantizar la operación más económica para el conjunto de las instalaciones del sistema eléctrico.
    3. Garantizar el acceso abierto a los sistemas de transmisión troncal y de subtransmisión.

    Las 2 primeras definiciones son fundamentales para entender quién, cuándo y cómo genera la energía eléctrica que llega a los consumidores.

    El CDEC maneja una curva de demanda estimada, la cual debe ser satisfecha utilizando la capacidad de producción (o generación) existente en el mercado. Como la capacidad total de producción excede a la demanda, debe determinarse qué unidades cubrirán la demanda (recordemos que la energía eléctrica no se almacena a gran escala, por lo que en todo momento la demanda y la oferta deben estar calzadas, o sea se produce instantáneamente lo mismo que se consume). Esto implica que algunas centrales operarán a máxima capacidad, algunas a capacidad intermedia y otras simplemente no operarán. Este esquema de operación es determinado por el CDEC y no por los dueños de las centrales. ¿Y en qué se basa la decisión? Pues en los puntos 1 y 2 antes mencionados. El CDEC abastece la demanda despachando las unidades más económicas -en términos de costo variable de producción (USD/MWh)- hasta completar la producción requerida, todo esto respetando criterios de seguridad y limitaciones técnicas. De esta forma se intenta mantener los costos de producción lo más bajo posible, dadas las restricciones de seguridad.

    La resolución de este problema no presenta mayores dificultades cuando se puede determinar el costo variable de producción de cada central. En una termoeléctrica, basta con conocer la eficiencia de la unidad generadora para determinar el gasto de combustible, cuyo precio está fijado en contratos de suministro de combustible que deben ser informados al CDEC. En un parque eólico, el viento es gratuito, igual que la radiación solar o el agua que corre por un río (sin capacidad de almacenar). Lo que dificulta el análisis es la existencia de los embalses hidroeléctricos. Si bien el agua no tiene un costo directo, la posibilidad de almacenarla en el embalse para uso futuro introduce un costo de oportunidad.

    Una forma simplificada de entender el valor del agua embalsada es la siguiente. Si hoy se genera el último MWh del sistema -el más caro- a un costo de 100 USD, entonces el utilizar el agua del embalse para generar un MWh adicional hará innecesario el MWh caro. El sistema se ahorra 100 USD. El problema es que no hay certeza de los acontecimientos futuros. Puede ser que los precios suban, abriendo la posibilidad que mañana el agua desplace generación aún más cara, por ejemplo 110 USD/MWh. Entonces el agua que hoy evitó el desembolso de 100 USD mañana habría evitado un gasto de 110 USD. La hidrología introduce más incertidumbre al análisis, pues puede llover y existir abundancia de agua o puede producirse una sequía con consecuencias inversas.

    Otro punto importante es la ubicación geográfica de las centrales. El SIC posee un centro de generación barata concentrada en las regiones del Maule y Bío Bío (centrales hidroeléctricas) que “exportan” su producción barata hacia el norte, principalmente a Santiago. En el transporte mediante lineas de transmisión, de capacidad limitada, existen pérdidas de energía y peajes por uso de las líneas, y por lo tanto hay un costo asociado al transporte (el CDEC también determina como operar el sistema de transmisión).

    El resultado del análisis sistémico hecho por el CDEC es una pauta de generación diaria, que fija la generación horaria de cada unidad del sistema. Obviamente el programa no coincide exactamente con la demanda real, por lo que constantemente se van haciendo ajustes respecto de la operación programada. También existe una pauta para las empresas transmisoras.

    Los consumidores de energía dentro del mercado eléctrico son suministrados (en cantidad y precio) según los contratos que hayan suscrito con una o varias empresas generadoras. Los clientes regulados, tales como clientes residenciales, no negocian directamente con las generadoras. Las empresas de distribución eléctrica cumplen ese rol. Cada empresa generadora sustenta su compromiso de abastecer a su cliente con la capacidad de generación que posee o subcontrata dentro del sistema. Cuando una empresa genera por cuenta propia toda la energía que tiene comprometida, acude al mercado spot, coordinado por el CDEC, para comprar su déficit a las empresas excendentarias que venden la energía en un precio fijado por el CDEC, que es igual al costo marginal calculado horariamente en cada nodo.

    Las estadísticas de generación de cada sistema interconectado se encuentran en los siguientes links:



    A continuación estadísticas agregadas de SIC + SING.

    Nota: Toda la información de esta página se basa en generación bruta y la unidad de energía utilizada es el GWh.

    La siguiente tabla muestra la generación tanto del SIC como del SING desde 2001 hasta (este último mes incluido en forma íntegra).

    El siguiente gráfico muestra la participación de las diferentes tecnologías en la generación eléctrica durante los últimos 12 meses.

    Las fuentes primarias de energía utilizadas en estos sistemas son principalmente el agua (embalse y pasada) y los combustibles (carbón, gas y derivados del petróleo). La siguiente figura muestra la participación mensual de cada una de éstas en términos de energía eléctrica generada en los últimos 12 meses.

    En la siguiente gráfica se aprecia la participación mensual de fuentes primarias del 1 de enero de 2001 hasta la fecha:

    La generación por empresa está muy relacionada con su capacidad instalada. La figura muestra como se reparte la generación de los últimos 12 meses entre las distintas empresas matrices del SIC + SING, en las que se incluye la generación de sus filiales.

    El siguiente gráfico muestra cómo ha evolucionado la generación eléctrica desde el año 2001 a la fecha. El porcentaje indica la variación en la generación respecto al año previo.