Despacho Girece.pdf

DESPACHO ECONÓMICO Y MERCADOS DE ELECTRICIDAD

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ECL@2009

GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

EVOLUCIÓN DE LA DEMANDA. SEMANA DE NOVIEMBRE Y JULIO

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

RED DE TRANSPORTE

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

RED DE TRANSPORTE Generación Generación

Demanda

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Generación media – Demanda media Líneas de transferencia

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

DESPACHO ECONÓMICO

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Pérdidas 11

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Generar la energía eléctrica supone un coste del combustible, del mantenimiento, …, además de un coste del transporte de esa energía a los consumidores. HAY QUE PROCURAR HACER EFICIENTE EL SISTEMA OPTIMIZAR 12

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

EL DESPACHO ECONÓMICO ES UNA HERRAMIENTA PARA DETERMINAR EL ÓPTIMO ECONÓMICO DE UN SISTEMA ELÉCTRICO. OBJETIVO: MINIMIZAR LOS COSTES

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

DESPACHO ECONÓMICO. FUNDAMENTOS

1.- Hay que ver lo que nos cuesta producir 1 MWhe Gas Natural

Carbón

Uranio

Hidraulica DEMANDA

Renovables 14

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Combustible

Electricidad 3,000.00

2,900.00 Narcea

y = 0.0039x 2 - 4.7666x + 2915.4 2,800.00

0

100

200

300

400

500

600

700

P(MW)

800

CENG (th/MWh)

th/MWh

CENG 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400

La relación entre el consumo de combustible y la energía generada se le denomina HEAT RATE (HR) [MWht/MWhe] o CONSUMO ESPECÍFICO NETO DEL GRUPO

Compostilla La Robla

2,700.00

Anllares PROMEDIO

2,600.00

Ciclo Combinado 2,500.00

2,400.00 0.4

1 termia = 0.00116 MWht

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

PN (p.u.)

Centrales de carbón 15

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Combustible

Electricidad

3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400

3,000.00

y = 0.0039x 2 - 4.7666x + 2915.4

0

100

200

300

HR  400

500

600

700

P(MW)

 PG 800

2,900.00 Narcea

     PG

2,800.00

CENG (th/MWh)

th/MWh

CENG

Compostilla La Robla

2,700.00

Anllares PROMEDIO

2,600.00

Ciclo Combinado 2,500.00

2,400.00 0.4

1 termia = 0.00116 MWht

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

PN (p.u.)

Centrales de carbón 16

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Combustible

Electricidad

th/h

3,400.00 900,000

CENG (th/MWh)

3,200.00 800,000 2

y = 0.018x - 9.0743x + 3605

700,000

3,000.00

600,000 2

y = -0.1819x + 2374.6x + 41616

500,000

2,800.00

400,000

2,600.00

300,000 200,000

2,400.00 20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

PN (MW)

140.00

160.00

180.00

200.00

100,000 0 10

X PG

30

50

70

90

110

130

150

170

190

Curva de Consumo [F]

F[ MWht / h]  HR  PG      PG    PG

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210

2

GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Coste Combustible

Coste Electricidad th/h

900,000 800,000 700,000 600,000

X K (coste combustible)

2

y = -0.1819x + 2374.6x + 41616

500,000 400,000 300,000 200,000 100,000 0 10

30

50

70

90

110

130

150

170

190

210

Curva de Consumo [F]

18



C[€ / h]  K  F  K      PG    PG ECL@2009

2



GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

PG1 + PG2 + PG3 = D1 + D2 + Pérdidas PG1 CG1

CG1 + CG2 + CG3 = Ctotal

PG2 CG2

D1

SISTEMA ELECTRICO

D2 PG3 CG3 Pérdidas 19

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

PG1 + PG2 + PG3 = D1 + D2 + Pérdidas PG1 CG1

CG1 + CG2 + CG3 = Ctotal

D1

El objetivo es: PG2 CG2

SISTEMA Calcular PELECTRICO Gi Para minimizar el Ctotal D2

PG3 CG3 Pérdidas 20

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Despacho sin pérdidas

El objetivo es: Calcular PGi, i=1 .. n Para minimizar el Ctotal Cumpliéndose PG1 + PG2 + PG3 = D1 + D2

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Función de Langrange a minimizar nn   L  C t    PD   Pi  i 1  

Función de costes aumentada Costes totales

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Multiplicador de Lagrange. Coste incremental del sistema

Restricción: Balance de potencias

GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Función de Langrange a minimizar

nn   L  C t    PD   Pi  i 1  

Solución:

En el óptimo los costes incrementales (CIi) de las centrales coinciden con el coste incremental del sistema (λ)

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Disminución de costes 24

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Solución:

L 0 Pi

L 0 

C t   (0  1)  0 Pi



ng

P



i 1

i

 PD



C t dC i   Pi dPi

  i  PD  2 i i 1 ng



nn

dC i     i  2 i Pi dPi 25

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

  i Pi  2 i



PD   i 1



i

2 i

ng

1  i 1 2 i

GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Despacho sin pérdidas y con límites de generación

PG1 + PG2 + PG3 = D1 + D2

PG1 CG1 PG1_max PG1_min

CG1 + CG2 + CG3 = Ctotal

PG2 CG2 PG2_max PG2_min

SISTEMA ELECTRICO

PGi CGi PGi_max PGi_min

27

D1

D2

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Despacho sin pérdidas y con límites de generación

ng ng   ng L  Ct    PD   Pi    i (max) (Pi  Pi (max) )   i (min) (Pi  Pi (min) ) i 1 i 1   i 1

Condiciones de Kuhn-Tucker

L 0  Pi

C t P   (0  L  1)  0  Pi Pi L 0   L  i (max) L  i (min)

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ng

P

i

C t dC i  Pi dPi

 PD  PL

i 1

 Pi  Pi ( mzx)  0

Si Pi > Pmax  Pi=Pmax Si Pi < Pmin  Pi=Pmin

 Pi  Pi (min)  0

La unidad i sale de la optimización

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GENERACIÓN, TRANSPORTE Y GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA