Tecnología Eléctrica · 2020
Análisis de sensibilidad en despacho hidrotérmico
El siguiente documento describe el despacho hidrotérmico, sus características, modelo matemático y un modelo de prueba al cual se le harán pruebas de sensibilidad, adicionalmente, se presenta un breve recuento histórico del sistema eléctrico nacional...
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Contenido
- TABLA DE CONTENIDOp. 6
- LISTA DE FIGURASp. 8
- Capítulo 1p. 11
- GENERALIDADESp. 11
- 1.1. Glosariosp. 11
- Glosario de siglasp. 11
- Glosario de términosp. 11
- 1.2. Introducciónp. 13
- 1.3. Objetivosp. 13
- Objetivo generalp. 13
- Objetivo especificop. 13
- 1.4. Historia del sector eléctrico colombianop. 13
- 1.5. Estructura del sector eléctricop. 17
- 1.6. Capacidad y demanda del sector eléctrico colombianop. 23
- Capítulo 2p. 27
- 2. DESPACHO HIDROTÉRMICOp. 27
- 2.1. Definiciónp. 27
- 2.2. Característicasp. 27
- 2.3. Componentesp. 31
- Centrales de generaciónp. 31
- Centrales térmicasp. 31
- Centrales hidráulicasp. 34
- Centrales filo de aguap. 36
- Centrales de embalsep. 38
- Consumidoresp. 31
- 2.4. Impacto del DHTp. 43
- Impacto en la economíap. 43
- Impacto en el medio ambientep. 44
- 2.5. Modelo matemáticop. 44
- Parámetros y variablesp. 47
- Función objetivop. 47
- Restriccionesp. 48
- Equilibrio eléctricop. 48
- Equilibrio hidráulicop. 48
- Ecuación de acople electrohidráulicop. 48
- Restricciones de capacidad de turbinamientop. 49
- Restricciones de volumenp. 49
- Restricciones de capacidades de potenciap. 50
- Capítulo 3p. 51
- 3. CASO DE ESTUDIOp. 51
- Central hidroeléctrica de Guatapép. 51
- Central hidroeléctrica del Guaviop. 54
- Central hidroeléctrica de Chivorp. 59
- Central hidroeléctrica de Betaniap. 62
- Central hidroeléctrica de Salvajinap. 66
- Central hidroeléctrica de Urráp. 69
- Centrales térmicas para el caso de estudiop. 72
- Termoyopal 2p. 72
- Termocandelariap. 73
- Termodoradap. 75
- Termotasajerop. 76
- Termozipap. 77
- Resultadosp. 79
- Caso basep. 79
- Sensibilidad al cambio de la afluenciap. 86
- Sensibilidad al cambio del volumenp. 88
- Sensibilidad a la variación de los costosp. 90
- Sensibilidad debido al COVID-19p. 91
- Capítulo 4p. 96
- 4. Conclusiones y trabajos futurosp. 96
- Referenciasp. 97
- Figura 1. Primer central de generación de energía en Colombiap. 14
- documentop. 14
- Figura 3. Organización del sector eléctrico colombiano (CREG, 2020a)p. 17
- en el país a marzo del 2020p. 24
- última subasta (2019)p. 25
- energía adjudicada en la última subasta (2019)p. 25
- Figura 8. Esquema de un sistema de despacho hidrotérmico en nodo únicop. 28
- Figura 9. Escenarios de decisiónp. 29
- Figura 10. Costo presente del agua vs volumen futuro de los embalsesp. 30
- Figura 11. Costo futuro del agua vs volumen futuro de los embalsesp. 30
- Figura 12. Mejor decisión en el DHTp. 31
- Figura 13. Esquema general de una central térmicap. 32
- Figura 14. Esquema de una central térmica para diagrama de nodo únicop. 33
- Figura 15. Curva costo vs potencia generada en una central térmicap. 34
- Figura 16. Esquema de una central filo de agua para diagrama de nodo únicop. 36
- Figura 17. Central filo de agua sin canal de desviaciónp. 37
- Figura 18. Central hidroeléctrica tres gargantasp. 37
- Figura 19. Central filo de agua con canal de desviaciónp. 38
- Figura 20. Central de embalsep. 39
- Figura 21. Histogramap. 40
- Figura 22. Curva de duración de caudalp. 40
- Figura 23. Curva de duración de caudal con el efecto del embalsep. 41
- Figura 24. Curva de promedios mensuales multianualesp. 41
- Figura 25. Esquema de una central de embalse para diagrama de nodo únicop. 42
- divisiones al volumenp. 46
- Figura 27. Volumen máximo y mínimo en una centralp. 49
- Figura 28. Histograma desde el año 2000 hasta el 2017p. 52
- Figura 29. Histograma para el periodo de estudiop. 52
- Figura 30. Curva de duración de caudal sin considerar el embalsep. 53
- Figura 31. Curva de PMMp. 53
- Figura 32. Foto del embalse Peñol- Guatapé desde la piedra del Peñolp. 54
- Figura 33. Casa de máquinas de la centralp. 54
- Figura 34. Embalse del Guaviop. 55
- Figura 35. Casa de máquinas – Guaviop. 55
- Figura 36. Entrada a casa de máquinasp. 56
- Figura 37. Turbina tipo Pelton de Guaviop. 56
- Figura 38. Histograma desde el año 2000 hasta el 2017p. 57
- Figura 39. Histograma para el periodo de estudiop. 57
- Figura 40. Curva de duración de caudalp. 58
- Figura 41. Curva de PMM Guaviop. 58
- Figura 42. Embalse La Esmeraldap. 59
- Figura 43. Casa de máquinas Chivorp. 60
- Figura 44. Histograma del 2000 al 2017p. 60
- Figura 45. Histograma de Chivor 2009-2010p. 61
- Figura 46. Curva de duración de caudal Chivorp. 61
- Figura 47. Curva de PMM Chivorp. 62
- Figura 48. Embalse de Betania y casa de máquinas desde afuerap. 63
- Figura 49. Casa de máquinas Betaniap. 63
- Figura 50. Histograma Betania 2000-2017p. 64
- Figura 51. Histograma de Betania 2009-2010p. 64
- Figura 52. Curva de duración de caudal de Betaniap. 65
- Figura 53. Curva de PMM de Betaniap. 65
- Figura 54. Embalse y casa de máquinas de Salvajinap. 66
- Figura 55. Histograma de Salvajina 2000-2017p. 67
- Figura 56. Histograma de Salvajina 2009-2010p. 67
- Figura 57. Curva de duración de caudal Salvajinap. 68
- Figura 58. Curva de PMM de Salvajinap. 68
- Figura 59. Embalse y casa de máquinas de Urráp. 69
- Figura 60. Embalse y vertedero de la central hidroeléctrica Urráp. 69
- Figura 61. Histograma de Urrá 2000-2017p. 70
- Figura 62. Histograma de Urrá del 2009-2010p. 70
- Figura 63. Curva de duración de caudalp. 71
- Figura 64. Curva de PMM Urráp. 71
- Figura 65. Fotografía de Termoyopalp. 72
- Figura 66. Proyección del costo del gas de Termoyopalp. 73
- Figura 67. Termocandelariap. 74
- Figura 68. Proyección del costo del gas de Termocandelariap. 74
- Figura 69. Termodoradap. 75
- Figura 70. Proyección del costo de JET A1 de Termodoradap. 76
- Figura 71. Termotasajerop. 77
- Figura 72. Proyección del costo del carbón en Termotasajerop. 77
- Figura 73. Termozipap. 78
- Figura 74. Proyección del costo del carbón para Termozipap. 78
- Figura 75. Generación de Guatapé en los periodos del caso de estudiop. 79
- Figura 77. Generación de Guavio en los periodos del caso de estudiop. 80
- Figura 79. Generación de Chivor en el periodo del caso de estudiop. 81
- estudiop. 82
- Figura 81. Generación de Betania en el periodo del caso de estudiop. 82
- Figura 82. Volumen del embalse de Betania en el periodo del caso de estudiop. 83
- Figura 83. Generación de Salvajina en el periodo en el caso de estudiop. 83
- Figura 85. Generación de Urrá en el periodo del caso de estudiop. 84
- Figura 86. Volumen del embalse de Urrá en el periodo del caso de estudiop. 85
- estudiop. 85
- estudiop. 86
- Figura 89. Cambios en el costo de la función objetivo variando la afluenciap. 86
- Figura 90. Costo del agua vertida y de la energía racionadap. 87
- Figura 91. Valores que afectan el costo total de la operaciónp. 87
- Figura 92. Volumen de los embalses aplicando factoresp. 88
- Figura 93. Vertimiento y racionamiento en los casos relevantesp. 89
- Figura 94. Costo para cada caso (USD)p. 89
- Figura 95. Variación de la generación térmicap. 90
- Figura 96. Promedio mensual del barril de petróleop. 91
- Figura 97. Demanda del SIN a fecha del 24 de junio del 2020p. 92
- Figura 98. Demanda del caso de estudio para cada caso evaluadop. 92
- Figura 99. Gráfico de la revista Semanap. 93
- Figura 100. Costo de la operación para cada casop. 94