Experiencia y Desafíos del Sistema de Pronósticos Centralizado - 23 de Mayo 2019 - Programa Energías ...

Experiencia y Desafíos del Sistema
 de Pronósticos Centralizado

 23 de Mayo 2019

• FLEXIBILIDAD Y ROL DE LOS PRONÓSTICOS

• EXPERIENCIA DEL COORDINADOR SOBRE EL PRONÓSTICOS CENTRALIZADO

• NUEVOS DESAFÍOS Y OPORTUNIDADES EN MATERIA DE PRONÓSTICOS

• COMENTARIOS FINALES

FLEXIBILIDAD Y ROL DE LOS PRONÓSTICOS

www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile 3

Mediano
 Corto Plazo Largo Plazo
 Plazo
 2-3 años Horizonte de
 1-7 días 5 años o más
 planificación
 Operación
 en tiempo
 Diaria Frecuencia
 real Diaria Cada 6 meses
 de ejecución
 Modelación Detalle
 Alto Moderado gruesa modelación

 PRONÓSTICOS DE CP, MP Y LP DE LOS RECURSOS DE GENERACIÓN Y DEMANDA

o Gestión de congestiones o Determinación de reservas para control de frecuencia
o Control de tensión o Análisis casos de estudio específicos (eclipse, desarrollo
o Control de rampas SEN, inercia, etc).

 o Programa de operación
 o Políticas de operación
 4
 www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile

Central eólica San Pedro, 04/05/2019
 35 8000
 30
 25 6000
 20
MWh

 kWh
 4000
 15
 10 2000
 5
 0 0
 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93
 Resolución horaria Resolución cada 15 minutos

 35
 30
 25
 MWh

 20
 15
 10
 5
 0

 1045
 1103
 1161
 1219
 1277
 1335
 1393
 1
 59
 117
 175
 233
 291
 349
 407
 465
 523
 581
 639
 697
 755
 813
 871
 929
 987
 Resolución cada 1 minuto

Pronósticos son una
solución eficiente para
 gestionar recursos
 flexibles

 Fuente: NREL 6
 www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile

EXPERIENCIA DEL COORDINADOR SOBRE EL PRONÓSTICOS
 CENTRALIZADO

www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile 7

Pronósticos recibidos entre:

 Dos tipos de pronósticos horarios:
 - Intra Day: horizonte de 24 horas -
 - Day Ahead: horizonte de 240horas

 Utilizados gradualmente en
 procesos del Coordinador desde
 abril de 2018

Capacidad instalada: 3425 MW

INFORMACIÓN DATOS TÉCNICOS DATOS DINÁMICOS
 HISTÓRICA Eólico y solar:
 Algunas variables de utilidad enviadas a
✓ Generación histórica de la central, al menos un ✓ Capacidad instalada.
 través del sistema SCADA:
 año de registros. ✓ Ubicación geográfica.

 Actualmente utilizamos data proveniente Específico para centrales solares: ✓Generación real.
 de: ✓ Eficiencia paneles.
 - Sistema SCADA. ✓ Ángulos de inclinación y azimut. ✓Irradiancia.
 - Sistema de medidores de energía. ✓ Capacidad total inversores.
 ✓ Fabricante y modelo paneles. ✓Velocidad y dirección del viento.
✓ En ciertos servicios, también se requieren ✓ Características sistema de seguimiento.
 pronósticos históricos de las centrales.
 Específico para centrales eólicas: ✓Temperatura ambiente.
 ✓ Fabricante y modelo turbina.
 ✓ Altura y cantidad de turbinas. ✓Temperatura paneles.

 Información crucial para la Requiere un monitoreo Trabajo conjunto con Coordinados es
 calidad de los pronósticos de permanente de calidad y clave para contar con mejores
 generación disponibilidad pronósticos

A nivel sistémico, valores promedio anuales del indicador de Error Absoluto Medio (MAE en %) calculado para el
 1er día de los pronósticos day-ahead para centrales: eólicas, solares y para ambas tecnologías.

 AWST | Coordinados AWST | Coordinados AWST | Coordinados

 2017 (*) 13,7 | 13,0 15,3 | 12,8 12,0 | 13,3

 2018 (*) 9,6 | 11,3 11,5 | 11,5 7,7 | 11,1

 2019 (**) 9,2 | 9,4 9,8 | 9,6 8,5 | 9,1

(*): valores obtenidos desde los informes mensuales de desempeño enviados por AWST.
(**): valores calculados por el Coordinador.

A nivel sistémico, valores promedio mensuales del indicador de error absoluto medio (MAE en %) calculado para
el 1er día de los pronósticos day-ahead para centrales: eólicas, solares y para ambas tecnologías.
 14

 MAE (% capacidad
 12

 instalada)
 10 Eólico
 8

 6
 jul-18 ago-18 sep-18 oct-18 nov-18 dic-18 ene-19 feb-19 mar-19 abr-19

 AWST Coordinados
 14
 MAE (% capacidad

 12
 instalada)

 10 Solar
 8

 6
 jul-18 ago-18 sep-18 oct-18 nov-18 dic-18 ene-19 feb-19 mar-19 abr-19

 AWST Coordinados
 14
 MAE (% capacidad

 12
 Total
 instalada)

 10

 8

 6
 jul-18 ago-18 sep-18 oct-18 nov-18 dic-18 ene-19 feb-19 mar-19 abr-19
 AWST Coordinados

A nivel región, valores promedio del indicador de error absoluto medio (MAE en %) calculado para el 1er
día de los pronósticos day-ahead para centrales: eólicas y solares.

 AWST | Coordinados AWST | Coordinados
 Tarapacá 11,5 | 11,3
 8,6 | 9,2 Antofagasta

 Atacama 8,5 | 10,5

 10,2 | 9,4 Coquimbo

 O’Higgins 15,3 | 13,7

 12,8 | 11,5 Biobío
 Araucanía 13,4 | 10,8
 10,3 | 11,4 Los Lagos

Factores que afectan la precisión de los Algunas medidas que permiten mejorar la calidad de los
 pronósticos: pronósticos:

1. Calidad y disponibilidad de los datos de 1. Mejorar la calidad de los datos en tiempo real
 generación en tiempo real de centrales (señales (generación desde Sistema de Medias Prime, datos
 SCADA). meteorológicos, etc.).

2. Condiciones de operación de la planta, tales 2. Aumentar cantidad de centrales que disponen de
 como: periodos con limitaciones o datos meteorológicos en tiempo real.
 vertimientos, mantenimientos, fallas, entre
 otros. 3. Obtener y compartir con proveedores de pronósticos
 información de limitaciones operacionales de las
3. Variaciones en condiciones viento/irradiancia centrales.
 en centrales o región de interés.

NUEVOS DESAFÍOS Y OPORTUNIDADES EN MATERIA DE
 PRONÓSTICOS

www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile 1 4

MW Pronóstico central eólica
Pronósticos 100
 del
 • ¿Cuál pronóstico
Coordinado utilizar? 80 Fuente 1
 • ¿Con qué criterios de Fuente 2
 60
 selección? Observado
 • ¿Existe una metodología 40
Pronósticos
 AWST objetiva? 20
 0
 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

 www.coordinadorelectrico.cl
 (3) Operación en régimen

Entrenamiento del

 Información técnica
 sistema

 Gx histórica Análisis estadístico
 Machine Learning
 Pronósticos históricos
 Pronóstico
 (fuente 1)
 del
 Pronósticos históricos Coordinador
 (fuente 2)

 Pronóstico
Operación en

 Coordinado Factores óptimos de
 Combinación de pronósticos Corrección
 régimen

 ponderación
 (aplicación de factores de corto
 Eliminación error
 Pronóstico óptimos de ponderación) plazo
 sistemático
 AWS
 Gx tiempo real

 www.coordinadorelectrico.cl

Muestra de resultados en fase de set up:

8 30

 7
 • Es necesario contar con pronósticos
 25
 para centrales PMGD eólico/solar.
 6

 20 • Gran parte de ellos son considerados
 5
 en la programación de la operación
MWh

 MWh
 4 15 del SEN.

 • A la fecha el Coordinador no recibe
 3
 10

 2 pronósticos para este tipo de
 5
 centrales, las cuales aumentan
 1
 periódicamente.
 0 0
 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 • El servicio AWS iniciará pronosticando
 08-05-2019 09-05-2019 10-05-2019
 ~ 80 centrales PMGD como
 PMGD A PMGD B PMGD C PMGD D TOTAL
 pronósticos individuales o por zonas.
 SE ESTÁ INCORPORANDO AL SERVICIO EXTERNO DE PRONÓSTICOS DEL COORDINADOR LAS
 CENTRALES PMGD EÓLICO/SOLAR.

• Fenómeno afectará la generación solar y eólica Horarios del eclipse:
 del país.

• La variación de generación eólica dependerá
 en gran medida de las condiciones del mismo
 día del eclipse.
 Fuente: https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEgoogle/SEgoogle2001/SE2019Jul02Tgoogle.html

• En cuanto a generación solar, se espera una Efectos Previstos del Eclipse en Generación PV
 reducción de al menos 400 MW a raíz del
 eclipse.

 Generación [MW]
• Análisis sobre el perfil de generación solar y
 eólico previo al eclipse esta siendo
 desarrollado por AWS (basado en método de PV 02-07-2019

 Bessel). Efecto Eclipse

• El Coordinador se encuentra realizando los
 análisis necesarios para operar el sistema
 eléctrico nacional de forma segura y eficiente 00:00 02:24 04:48 07:12 09:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 00:00

 durante el eclipse.
 1 9
 www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile

• Servicio externo, basado en modelo hidrológico VIC de la Universidad de Washington.
• Entrega pronósticos diarios con horizonte a 14 días.
• Pronóstico asociado a ~4.800 MW de capacidad hidroeléctrica instalada. Implementando etapa 2 (~1.200 MW instalados)

Implementación servicio externo de pronósticos de demanda por zona del SEN:

 Demanda Zona (MW) Metodología pronóstico del Proveedor
300

250
 considerará:
200

150
 • Metodología estadística
100
 • Machine learning.
50
 • Pronóstico de clima.
 0
 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
 Hora

 • _ 1= 1+ 2± _(1−2)
 • Factores de forma
 • Factores de distribución espaciales
 • Variables meteorológicas
 • Comportamiento históricos
 • Tipos de consumos

Implementación de un servicio externo de pronósticos de demanda por zona del SEN:

 Coordinador Proveedor externo
 servicio pronóstico
 Proceso cálculo
 demanda zonal real

 Metodología Pronóstico
 Monitoreo de - Horizonte 14 días
 desempeño - Resolución horaria
 - Incluir variables
 Meteorológicas

 Proceso
 Programación de Proceso distribución de Pronóstico
 la Operación demanda en barras por zona
 Diaria

COMENTARIOS FINALES

www.coordinador.cl @coord_electrico YouTube Linkedin Coordinamos la Energía de Chile 2 4

• Los requerimientos de flexibilidad se incrementarán cada vez más en el Sistema Eléctrico Nacional. Al respecto,
 los pronósticos son acción eficiente para gestionar dicha flexibilidad.

• La colaboración con el Ministerio de Energía y GIZ fue clave para impulsar un conjunto de iniciativas para el
 desarrollo y perfeccionamiento de los pronósticos de generación renovable variable.

• A la fecha, el Coordinador a generado capacidades internas y esta implementado soluciones innovadoras para
 mejorar permanentemente la calidad y cantidad de pronósticos (generación, demanda y caudales), a efectos de
 garantizar una operación segura y eficiente del Sistema Eléctrico Nacional.

• Conforme a lo anterior, el Coordinador se encuentra preparado para implementar nuevas exigencias en
 materia de pronósticos que la Autoridad estableció en Reglamento de Operación y Coordinación del
 SEN.

• La participación activa de los Coordinados es clave para mejorar la calidad de los pronósticos.

• Generación distribuida, mayor electrificación de consumos, electromovilidad, abren nuevos desafíos y
 oportunidades para determinar pronósticos de calidad. Al respecto, la investigación, desarrollo e innovación en
 Universidades y Centro de Investigación nacionales pueden ser un apoyo para adelantar soluciones ad hoc al
 Sistema Eléctrico Nacional.

Experiencia y Desafíos del Sistema
 de Pronósticos Centralizado

 23 de Mayo 2019