T abajo Fin de Más e
Sis ema de Ene gía Eléc ica
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación
Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Au o : Oli ia Ma iela Domínguez Monge
Tu o : Juan Manuel Roldán Fe nández
Manuel Bu gos Payán
Dp o. de Ingenie ía Eléc ica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2022
iii
T abajo Fin de Más e
Sis ema de Ene gía Eléc ica
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la
Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico
Nacional In e conec ado de Hondu as
Au o :
Oli ia Ma iela Domínguez Monge
Tu o es:
Juan Manuel Roldán
Manuel Bu gos Payán
Dp o. de Ingenie ía Eléc ica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2022
T abajo Fin de Más e : Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico
Nacional In e conec ado de Hondu as
Au o :
Oli ia Ma iela Domínguez Monge
Tu o es:
Juan Manuel Roldán Fe nández, Manuel Bu gos Payán
El ibunal nomb ado pa a juzga el P oyec o a iba indicado, compues o po los siguien es miemb os:
P esiden e:
Vocales:
Sec e a io:
Acue dan o o ga le la cali icación de:
Se illa, 2022
El Sec e a io del T ibunal
ii
A Ma ia Ela Monge-He mes Tulio
A Hondu as-A gen ina
ix
Ag adecimien o
Con g a i ud a:
La Di inidad po odo don o o gado pa a i i , soña y supe a me, amilia Domínguez Monge po su alien o,
inspi ación y mo i ación, mi pa ia Hondu as po acuna mi aíz y p o ee la de alimen o pa a c ecimien o
pe sonal.
Uni e sidad de Se illa en adop a me en su se cien í ico, como huésped, me acogie on ma cando huella de
mayo conocimien o que he de apo a a la humanidad donde ue a p eciso.
Mis u o es, po se la luz in elec ual que, con ole ancia, espe o y con ianza acompaña on en es e p oceso.
Ingenie o René Ba ien os po se men o en el eje cicio p o esional.
Equipo de compañe os en su o alidad, en pa icula Rosa, Vicen e, Paul, F anco, Rubén, Emely po su amis ad.
Oli ia Ma iela Domínguez Monge
Se illa, 2022
Tabla 3–25. Compa ación de a iables de es udio po escena io 31
Tabla 3–26. Escena io 4: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año) 31
Tabla 3–27. Caso 4: Cos es o ales anuales po ecnología de gene ación (MUSD/año) 31
Tabla 3–28. Escena io 5: Capacidad en po encia po ecnología (MW) 32
Tabla 3–29. Escena io 5: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año) 33
Tabla 3–30. Escena io 5: Capacidad en po encia po ecnología (MW) 33
Tabla 3–31. Escena io 5-1: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año) 33
x ii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figu a 1-1. Línea de in e conexión eléc ica pa a Cen oamé ica [5]. 2
Figu a 1-2. Ni eles de Tensión Sis ema Eléc ico de Hondu as [8] 3
Figu a 1-3. His ó ico demanda de ene gía y máxima demanda de po encia anual [11] 3
Figu a 1-4. Cu a de p oducción plan as sola es, eólico y geo é mica (GWh) [12] 4
Figu a 1-5. Cu a de p oducción plan as é micas e hid oeléc icas (GWh) [12] 4
Figu a 1-6. Compa a i a del compo amien o de la demanda en in de semana y en día labo al (MW) 5
Figu a 1-7. His ó ico de ene gía gene ada po ecnología (GWh) [9] 6
Figu a 2-1. Guía de p oceso 7
Figu a 2-2. Esquema gene al del modelo Ene gyPlan [18] 8
Figu a 2-3. Esquema gene al de la ed de elec icidad [18] 8
Figu a 2-4. Ficha de en ada pa a la demanda de ene gía [18] 9
Figu a 2-5. Ficha de en ada pa a suminis o de ene gía [18] 10
Figu a 2-6. Ficha de en ada pa a la dis ibución del combus ible [18] 11
Figu a 2-7. Ficha de en ada pa a gene ación eno able a iable [18] 11
Figu a 2-8. Ficha de en ada pa a almacenamien o [18] 12
Figu a 2-9. Ven ana g á ica pa a el ing eso de da os écnicos de almacenamien o [18] 13
Figu a 3-1. P oyección mensual de la gene ación po ecnología (MW) 20
Figu a 3-2. Po cen aje de p oyección de ene gía gene ada po ipo de combus ible 20
Figu a 3-3. P oyección de la p oducción de ene gía que puede y no expo a se (MWh) 21
Figu a 3-4. P oyección de la p oducción de ene gía expo able an e educción de FV-eólico (MWh) 21
Figu a 3-5. P oyección de impo ación an e educción de p oducción o o ol aica 24
Figu a 3-6. Caso 2: Compa a i a de cos es anuales del sis ema (MUSD/año) 27
Figu a 3-7. Compo amien o de la p oducción con almacenamien o an e educción de p oducción eólico y
o o ol aica 29
Figu a 3-8. Resul ados de inco po a almacenamien o a la ma iz de gene ación del sis ema. 29
xix
No ación
EOR
En e Ope ado Regional
CRIE
Comisión Regional de In eg ación Económica
MER
Me cado Eléc ico Regional
LGIE
Ley Gene al de la Indus ia Eléc ica
MEN
Me cado Eléc ico Nacional
ODS
Ope ado del Sis ema de Hondu as
CREE
Comisión Regulado a de Ene gía Eléc ica
SIN
Sis ema In e conec ado Nacional
DE
Demanda anual de elec icidad
de
Demanda anual 2019 de elec icidad
c
Tasa de c ecimien o de la demanda
PES
Suminis o de ene gía p ima ia
RES
Fuen e eno able a iable
CO2
Emisión dióxido de ca bono
CV
Cos e a iable
O&M
PHES
CAES
CEEP
EEP
VAN
Ah
I
K
Ix
Cx
P
Ianual-x
PCOF-x
Cos e ope ación y man enimien o ijo
Almacenamien o de ene gía hid oeléc ica po bombeo
Almacenamien o po ai e comp imido
Exceso de p oducción de ene gía que no puede expo a se
Exceso de p oducción de ene gía que puede expo a se
Valo ac ualizado ne o
Aho o del sis ema
In e sión o al de la ma iz de gene ación en el sis ema
Tasa de descuen o
In e sión o al po po encia pa a cada ecnología de gene ación
Capacidad en po encia po ecnología de gene ación
Po encia pa a cada ecnología de gene ación
Cos e de in e sión anual po ecnología de gene ación
Cos es ijos de ope ación y man enimien o en po cen aje de la in e sión
1 INTRODUCCIÓN
on la de inición de los obje i os y el conocimien o del ma co egula o io egional y nacional, se
undamen a el his o ial que de e mina la si uación ac ual de Hondu as, incidiendo en la mo i ación y pa a
el desa ollo de és e abajo.
1.1. Obje i os
1.1.1. Obje i o gene al
El obje i o gene al del abajo es ealiza un análisis del Sis ema Eléc ico de Hondu as con di e en es escena ios
pa a op imiza la al a pene ación de gene ación eno able.
1.1.2. Obje i os especí icos
Modela el sis ema eléc ico de e e encia pa a el pe íodo de un año.
Desa olla análisis écnico y económico del Sis ema eléc ico de Hondu as.
Iden i ica nue os escena ios pa a mejo a al sis ema de e e encia.
Examina la idoneidad de la he amien a in o má ica Ene gyPlan pa a el análisis écnico y
económico del sis ema eléc ico de Hondu as
1.2. Con ex o Regula o io Legal Regional del Subsec o Eléc ico
El 13 de diciemb e de 1991 se c ea el Sis ema de la In eg ación Cen oamé ica, con o mado po ocho países,
siendo cada país un sis ema: Cos a Rica, El Sal ado , Gua emala, Hondu as, Nica agua, Panamá, Belice y
Republica Dominicana, con i iéndose en una egión de paz, libe ad y desa ollo [1].
En 1996, se susc ibe el T a ado Ma co del Me cado Eléc ico de Amé ica Cen al, donde los países de
Gua emala, El Sal ado , Hondu as, Nica agua, Cos a Rica y Panamá adquie en el comp omiso de in eg a sus
sis emas eléc icos, ma e ializándose con el p oyec o pa a in e conec a los sis emas de la egión
Cen oame icana; el cual cons a de la línea de ansmisión de ap oximadamen e 1796,2 kilóme os a una ensión
de 230 K , 28 bahías en 15 subes aciones y con la capacidad pa a anspo a 300 MW de ene gía, a lo que se
le de e mina como la Línea SIEPAC [2] [3].
El T a ado ac úa median e los o ganismos de ope ación y egulación del Me cado Eléc ico Regional: En e
Ope ado Regional (EOR) y la Comisión Regional de In e conexión Eléc ica (CRIE). Siendo así, como se c ea
un me cado eléc ico egional (MER), supe pues o a los me cados eléc icos nacionales con el obje i o que cada
país disponga de un sis ema de ansmisión con c i e ios de calidad y segu idad, mayo capacidad de ansmisión,
in eg ación a g an escala de las ene gías eno ables y educción en el cos e de la gene ación, median e la
ealización de ansacciones de ene gía eléc ica empleando di e en es mecanismos de me cado, al como se
es ablece en el a ículo 4 del T a ado Ma co: “ El me cado ope a á como una ac i idad pe manen e de
ansacciones come ciales de elec icidad, con in e cambios de co o plazo, de i ados de un despacho de
ene gía con c i e io económico egional y median e con a os de mediano y la go plazo en e los agen es. El
me cado debe e oluciona g adualmen e de una si uación inicial/limi ada hacia una más amplia, abie a y
compe i i a, apoyado en la in aes uc u a exis en e y u u a, an o nacional como egional.” [2] [4]
C
In oducción
2
Figu a 1-1. Línea de in e conexión eléc ica pa a Cen oamé ica [5].
1.3. Con ex o Regula o io Legal Nacional del Subsec o Eléc ico
En 1957, median e dec e o # 48-1957 se c ea en Hondu as la Emp esa Nacional de Ene gía Eléc ica (ENEE),
como emp esa es a al in eg ada e icalmen e en sus componen es de gene ación, ansmisión y dis ibución de
ene gía eléc ica. En 1994 (dec e o # 158-94) se da la p ime a e o ma del subsec o eléc ico hondu eño,
implemen aba un modelo de me cado de único comp ado , iniciando la ENEE a con a a el se icio de
suminis o de ene gía y po encia a gene ado es p i ados. A in de po encia al acción, en el 2007 se c ea la Ley
de P omoción a la Gene ación de Ene gía Eléc ica con Recu sos Reno ables y su e o ma (dec e os # 70-2007,
138-2013), con el obje i o de incen i a a la p oducción de ene gía con ecu sos eno ables que e ibuyan a la
educción de la con aminación, gene ación empleo, conse ación de los ecu sos na u ales y esencialmen e a la
es abilidad de p ecios de la ene gía a la go plazo [6] [7].
Sin emba go, an e la necesidad de a moniza la legislación del subsec o eléc ico hondu eño con el T a ado
Ma co del Me cado Eléc ico Cen oame icano, en 2014 se da la segunda e o ma (dec e o # 404-2013), c eando
la Ley Gene al de la Indus ia Eléc ica (LGIE), con el p opósi o de c ea un me cado abie o y compe i i o,
aplicando nue as eglas pa a la ope ación y uncionamien o del subsec o :
Con o mación de un nue o modelo de me cado de ene gía eléc ica: Me cado Eléc ico Nacional
(MEN), egulado y adminis ado po los o ganismos c eados; Ope ado del Sis ema (ODS) y de la
Comisión Regulado a de Ene gía Eléc ica (CREE).
Mode nización de la ENEE: Escindi se en una emp esa de gene ación, una de ansmisión y
ope ación del sis ema y al menos una de dis ibución.
El p oceso de escisión y no ma i a no se ejecu ó en su o alidad, dando luga que la nue a adminis ación
Nacional implemen a a en 2022 una e ce e o ma con la “Ley Especial pa a Ga an iza el Se icio de la
Ene gía Eléc ica como un Bien Público de Segu idad Nacional y un De echo Humano de Na u aleza
Económica y Social” [6], e o nando a la ENEE, las acul ades de adminis a al me cado mayo is a y ope a el
Sis ema In e conec ado Nacional.
1.4. Desc ipción del Sis ema Eléc ico de Hondu as
El Sis ema In e conec ado Nacional es á con o mado po la ed de ansmisión con ni eles de ensión de 69, 138
y 230 K , longi udes de las líneas de ap oximadamen e 700, 1,025 y 1,015 km, o alizando 2741,5 km de líneas
de ansmisión, donde 845,86 km son líneas de 69 kV, 923 km de 138 kV y 971,65 km son de 230 kV y una ed
de dis ibución con ni eles de 34,5 y 13,8 kV [8].
3
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Figu a 1-2. Ni eles de Tensión Sis ema Eléc ico de Hondu as [8]
Adicionalmen e, exis en cua o sis emas aislados que no es án conec ados al SIN: La Mosqui ia con 0.8 MW
ins alados, Roa án con una po encia ins alada de 40.70 MW, Isla de U ila con 5.60 MW , Isla de Guanaja con
2.35 MW [9] [10].
1.4.1. Demanda
La Figu a 1-3, indica como la demanda del sis ema his ó icamen e ha ido en c ecimien o, pa a el pe íodo 2007
– 2019 la asa anual de c ecimien o ue del 4.5% [11] a excepción del año 2020 que se edujo a consecuencia de
las medidas aplicadas pa a el con ol de la pandemia Co id-19, decla ada el 30 de ene o del 2020 po la
O ganización Mundial de la Salud como una eme gencia de salud pública a ni el in e nacional.
Figu a 1-3. His ó ico demanda de ene gía y máxima demanda de po encia anual [11]
In oducción
4
La demanda del sis ema es abas ecida en su mayo ía median e la comp a en el me cado de con a os de
suminis o de ene gía y po encia (PPA), adicionalmen e en el me cado de opo unidad Nacional y Regional, en
con o midad con la cu a de gene ación po ecnología, que puede e se a ec ada po la es acionalidad del país.
A con inuación, se p esen an las cu as de p oducción pa a plan a eólica, sola , hid oeléc ica, geo é mica y
é mica pa a el año 2021 en donde las máximas p oducciones se dan en e los meses de eb e o-ab il ( e ano)
pa a sola , eólica en julio y diciemb e, hid oeléc ica en e sep iemb e-oc ub e (in ie no), la geo é mica
pe manece cons an e y la é mica con picos máximos en e los meses de ab il-junio, sep iemb e-oc ub e.
Figu a 1-4. Cu a de p oducción plan as sola es, eólico y geo é mica (GWh) [12]
Figu a 1-5. Cu a de p oducción plan as é micas e hid oeléc icas (GWh) [12]
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
Cu a de p oducción po ecnología (GWh)
Eólico Sola Geo é mico
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Cu a de p oducción po ecnología (GWh)
Hid oeléc ica con embalse Hid oeléc ica a ilo de agua
Té mico To al hid oeléc ico
5
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
La cu a ho a ia de la demanda eléc ica es á ca ac e izada po dos picos que se p esen an en e las ho as de
11:00 a 13:00 y de las 18:00 a las 20:00, co espondien e a las ho as de almue zo y cena, pa a los días labo ales
la demanda es meno y la máxima demanda de po encia puede p esen a se en e los meses de eb e o, ma zo,
ab il o mayo.
Figu a 1-6. Compa a i a del compo amien o de la demanda en in de semana y en día labo al (MW)
1.4.2. Sis ema de Gene ación
La ma iz de gene ación ha ido di e si icándose a pa i del año 2015 po la aplicación de la segunda e o ma al
subsec o a in de cumpli con los comp omisos in e nacionales de ans o ma la ma iz de gene ación a 80%
de p oducción eno able pa a el año 2038 [13].
La p oducción de ene gía pa a el año 2021 ue de 9649,00 GWh como esul ado del 27,15% gene ación
hid oeléc ica nacional con embalse, 11,60% plan as hid o luyen e p i ado, 0,04% de gene ación é mica
nacional, 34,34% plan as é micas p i adas, , 4,83% plan as biomasa, 8,05% pa que eólico, 10,91% pa que
o o ol aico y 3,09% geo é mica, co espondien e a un o al del 65,63% eno able y el 38,52% é mico [12].
Al p esen a se dé ici de gene ación se cumplimen a con impo aciones en e un 1 a 3% anual [14].
Tabla 1–1. Po encia Ins alada 2020-2022 (MW) [9] [14]
2020
2021
2022
Tipo de Gene ación
MW
Po cen aje
MW
MW
Gene ación hid áulica
836,82
28,49%
848,9
918,9
Gene ación con combus ible ósil
989,35
33,68%
869,9
869,9
Ca bón coque
105,00
3,58%
105,00
105,00
Biomasa
221,29
7,53%
221,3
221,3
FV (sola )
510,78
17,39%
510,78
510,78
Eólica
235,00
8,00%
235,00
235,00
Geo é mica
39,00
1,33%
39,00
39,00
Me odología
12
Tabla 2–2. Fac o es de emisión gases de e ec o in e nade o po combus ible (Kg/GJ)
Combus ible
CO2/MWh
KgCO2/TJ
Kg/GJ
Diésel, ueloil y gasolina
0,6092
169,22
Gas licuado de pe óleo GLP
63100
63,10
Biocombus ible
100000
100,00
Gas na u al
56100
56,10
Ca bón coque
97500
97,50
2.1.1.3. Almacenamien o
El modelo conside a ecnologías de almacenamien o de calo , elec icidad e hid ógeno y almacenamien o de
ai e comp imido (CAES).
Ene gyPlan modela el almacenamien o de elec icidad como almacenamien o de ene gía hid oeléc ica po
bombeo (PHES), con la opción de pe mi i el uncionamien o simul áneo de la u bina y bomba, es deci ,
almacena el exceso de ene gía y en ega cuando es eque ido pa a el balance y es abilidad de la ed, po lo que
puede emplea se pa a modela o o ipo de ecnologías como pueden se almacenamien o con ba e ías.
Figu a 2-8. Ficha de en ada pa a almacenamien o [18]
Los da os écnicos eque idos son el almacenamien o en GWh, la capacidad y e iciencia pa a la u bina- bomba,
en [23] se conside a la es uc u a de los cos es y dimensionamien o del sis ema de almacenamien o con ba e ías
de 50 MW/200MWh (almacenamien o pa a 4 ho as), siendo la e e encia en los da os iniciales pa a la
simulación e i en aumen o has a minimiza el exceso de p oducción eno able que no puede se expo ada po
la es icción de la línea de in e conexión egional, supli la demanda y así ob ene el óp imo del sis ema.
13
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Tabla 2–3. Da os écnicos iniciales pa a almacenamien o con ba e ías [23]
Tecnología
MW
E iciencia
Tu bina
50
0,8
Bomba
50
0,8
En la Figu a 2-9 se ilus a la en ana g á ica pa a el ing eso de los da os eque idos.
Figu a 2-9. Ven ana g á ica pa a el ing eso de da os écnicos de almacenamien o [18]
2.1.1.4. Cos e
Se equie e de un a chi o de inicialización pa a los cos es del sis ema, el p og ama incluye plan illas que pueden
u iliza se como base, pa a nues o es udio se c eó una plan illa con la in o mación que se in es igó pa a
Hondu as y la egión de Amé ica.
Se de inen los siguien es cos es:
1. Cos es de in e sión, ope ación y man enimien o ijo po ecnología.
2. Combus ible.
3. Cos es de ope ación y man enimien o a iable.
4. Emisión de dióxido de ca bono.
Me odología
14
En la icha de cos es de in e sión, el modelo equie e las capacidades en po encia pa a las cen ales de gene ación
po ecnología, el p ecio po unidad, iempo de ida ú il de la cen al, los cos es ijos de ope ación y
man enimien o exp esado en po cen aje del cos e de in e sión y una asa de descuen o.
La ecuación 2-1 indica el cálculo pa a la in e sión o al po po encia pa a cada ecnología (Ix), donde Cx es la
capacidad y P el p ecio po unidad.
𝐼𝑥 =𝐶𝑥 ∗ 𝑃 (2-1)
Ene gyPlan calcula pa a cada ecnología de gene ación los cos es anuales de in e sión como se indica en
ecuación 2-2 y de ope ación y man enimien o ijo, ecuación 2-3.
Siendo n el iempo de ida ú il en años po ecnología, k la asa de descuen o y PCOF-x los cos es ijos de
ope ación y man enimien o exp esados en po cen aje del cos e la in e sión.
𝐼𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙−𝑥 =𝐼𝑥 ∗ 𝑘/[1 − (1 + 𝑘)−𝑛] (2-2)
𝐼𝐶𝑂𝐹−𝑥 = 𝑃𝐶𝑂𝐹−𝑥 ∗𝐼𝑥 (2-3)
Los cos es pa a las cen ales con combus ión in e na (búnke y gas na u al), son el p oduc o de la e isión,
análisis y compa a i a de es uen es; base de da os del p og ama Ene gyPlan [24], in o me de la Comisión
Fede al de México [25] y del Ope ado del Sis ema Hondu eño [11], pa a el ca bón se conside ó el cos e de
ope ación y man enimien o de la base de da os del p og ama Ene gyPlan [24] y pa a el cos e de in e sión se
consul ó a desa ollado es de es e ipo de cen ales en el medio local, ob eniéndose así los da os indicados en la
abla 2-4. Las cen ales de biomasa se modela on con los cos es de inidos pa a la ecnología de búnke .
Tabla 2–4. Cos es de ins alación cen ales de gene ación de combus ión in e na (MUSD/MW)
Tecnología
Cos e In e sión
MUSD/MW
O&M ijo (%
in e sión)
Pe íodo Años
Búnke
0,946
3,7
25
Gas na u al
0,747
3,7
25
Ca bón
1,2
1,6
25
Pa a las plan as de gene ación o o ol aica, hid oeléc ica, geo é mica y eólica los da os seleccionados ue on
pa a la egión de Cen oamé ica basados en in o mación publicada po IRENA [26]. Las cen ales
hid oeléc icas p esen an un mayo cos e de ope ación y man enimien o ijo espec o a las demás ecnologías.
15
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Tabla 2–5. Cos es de ins alación cen ales de gene ación con uen e eno able
Tecnología
Cos e In e sión
(MUSD/MW)
O&M ijo (% de la
in e sión)
Pe íodo (años)
FV (sola )
1,101
1
25
Eólica
2,062
1,5
25
Geo é mica
4,468
1,5
30
Hid oeléc ica de agua luyen e
2,459
3,0
50
Hid oeléc ica con embalse
1,870
2,2
50
Pa a modela la capacidad de in e conexión se supone que la p oducción de ene gía es p o enien e de una
hid oeléc ica con embalse.
A in de de ini los cos es de combus ible en las ecnologías de mo o es a combus ión in e na, gas na u al, ca bón
y biomasa, el p ecio del búnke (hea y uel oil) se basa en la publicación “Sho Te m Ene gy Ou look” [27],
donde se decla an las p oyecciones a co o plazo del pe óleo c udo (Wes Texas In e media e C ude Oil Spo
P ice WTI), conside ando que el búnke es un de i ado, su p ecios son p opo cionales po lo que de acue do a
[19] se aplicó la elación en e el c udo y uel oil de 1 a 0,70, en el diésel de 1 a 1,25.
Pa a el p ecio del gas na u al se u iliza la p oyección del EIA al Hen y Hub que pa a el mes de julio del 2022
ue de 7,28 dóla po MMB u [27], sumando los cos es asociados pa a u iliza el combus ible en el pue o de
Hondu as se emplea on pa a és e es udio los da os p opo cionados po el Ope ado del Sis ema de Hondu as
[11], al igual que pa a los p ecios del ca bón. Pa a la biomasa se u ilizó la da a de cos es de Ene gyPlan, que
de ine una p oyección desde el 2015 has a el año 2035 [24].
Tabla 2–6. P oyección p ecio de combus ible pe óleo c udo (USD/ba il)
Tecnología
2021
2022
2023
Pe óleo c udo
68,21
98,71
89,13
Tabla 2–7. P oyección de p ecio po combus ible u ilizado (USD/GJ)
Combus ible
2021
2022
2023
Fueloil
7,8
11,29
10,19
Diésel
13,93
20,16
18,30
Gas Na u al
7,6
7,45
7,55
Ca bón
4,21
4,13
4,06
Biomasa
4,61
4,61
6,02
Me odología
16
En los cos es a iables de ope ación y man enimien o pa a las cen ales hid oeléc icas se conside a la
es imación po IRENA de 3 USD/MWh [26], pa a la geo é mica no se ob u o da os de la egión po lo que se
u ilizó la base de da os de cos es p opo cionados po Ene gyPlan que es de 15,06 USD/MWh [24] y pa a las
plan as é mica se consul ó con desa ollado es de p oyec os p opo cionando una p oyección de 7,3 USD/MWh
pa a plan as que gene en con búnke . Sin emba go, es os cos es pueden p esen a a iaciones signi ica i as en
unción de las ecnologías aplicadas en el sis ema.
Y concluyendo con el a chi o de cos es, pa a el p ecio de emisiones se ha conside ado el da o de Ene gyPlan de
11,04 USD /CO2 [24] y una asa de descuen o eal del 9% aplicable a las ac i idades de gene ación en
Hondu as, ue el esul ado de la consul o ía desa ollada po Me cados Ene gé icos Consul o es pa a la
Comisión Regulado a de Ene gía Eléc ica [11].
Tabla 2–8. Cos es a iables de O&M (USD/MWh)
Tecnología
USD/MWh
Hid oeléc ica
3
Té mica
7,3
Geo é mica
15,06
2.1.2. Simulación écnica
La simulación écnica ealiza un análisis del sis ema conside ando la es icción en la capacidad de la línea de
in e conexión egional pa a la expo ación/impo ación, las es a egias de egulación es ablecidas que eduzcan
el exceso de p oducción eno able que no puede se expo ada y el po cen aje de la capacidad en po encia de las
cen ales eléc icas pa a es abiliza la ed con el obje i o de encon a el óp imo del sis ema c eado y sa is ace
la demanda. El esul ado es un balance ene gé ico anual y las emisiones de CO2.
La simulación écnica iene cua o opciones:
1. Equilib io de la demanda de calo .
2. Equilib io de la demanda de calo y elec icidad.
3. Equilib io de la demanda de calo y elec icidad pa a la es abilización de la ed.
4. Equilib io de la demanda de calo con iple a i a.
Hay sie e es a egias p incipales de egulación que minimizan el exceso de p oducción, siendo posible
especi ica una o más que end án p io idad según el o den es ablecido:
1. Reducción de RES1 y RES2.
2. Reducción de la p oducción de la cogene ación en el g upo 2.
3. Reducción de la p oducción de la cogene ación en el g upo 2.
4. Sus i ución de la p oducción de la calde a po la cale acción en el g upo 2.
5. Sus i ución de la p oducción de la calde a po la cale acción en el g upo 2.
6. Reducción de RES3.
17
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
7. Reducción de p oducción combinando RES1, RES2 y RES3
Pa a nues o es udio se de inió a RES1 pa a eólica, RES2 o o ol aica y RES3 hid oeléc ica de agua luyen e y
aplicó la opción 3 de simulación, educe la p oducción de cen ales eléc icas y de cogene ación cuando hay
exceso de p oducción eno able y si es necesa io educe la cogene ación pa a la es abilidad de la ed, de es a
mane a se op imiza la p oducción eno able.
2.1.3. Simulación económica
El análisis económico busca ob ene la solución de meno cos e pa a el Sis ema, se ejecu a po dos ca ego ías:
1. Cos es socioeconómicos: Minimiza los cos es de p opo ciona la ene gía al usua io inal, pa a ello
los impues os no son incluidos, se puede ejecu a po los siguien es pasos:
De e mina el uncionamien o óp imo del Sis ema, con el mínimo de exceso de p oducción que
no puede expo a se al no dispone de la capacidad de ansmisión necesa ia po la es icción
de la línea de in e conexión egional, mínimo de impo aciones y de emisiones de dióxido de
ca bono (análisis écnico).
Iden i ica el cos e asociado a la simulación écnica median e el a chi o de cos es c eado.
2. Cos e económico: Los impues os son incluidos, e lejando el cos o eal.
Ob eniendo el cos e del sis ema asociado al análisis écnico pa a cada escena io, se e alúa la en abilidad de las
in e siones en el pa que de gene ación del sis ema, median e la ob ención del alo ac ualizado ne o de una
in e sión (VAN) indicado en la ecuación 2-4. Siendo N el núme o de años que du a la in e sión, kn la asa de
descuen o pa a cada uno de los años y Ahn el aho o po cada año.
La ecuación 2-5 indica el cálculo pa a el aho o en el sis ema, siendo el cos e del escena io 2 con demanda de
12,4 TWh/año la e e encia pa a cada nue o escena io desa ollado con esa misma demanda.
Pa a es e abajo se calcula el aho o pa a el sis ema pa a un año y se conside a que es el mismo pa a odo el
pe iodo de es udio (Ahn=Ah), con la misma asa de descuen o en odos los años ( kn=k), siendo una
simpli icación de la ealidad, lo que la ecuación 2-4 se educe a la ecuación 2-6. Siendo I la in e sión adicional
sob e el escena io de e e encia.
.
𝑉𝐴𝑁(𝐼)= −𝐼 + ∑𝐴ℎ𝑛
𝑁
𝑛=1 = −𝐼 + ∑𝐴ℎ𝑛
∏(1+𝐾𝑛)
𝑁
𝑛=1
𝑁
𝑛=1 (2-4)
𝐴ℎ𝑛 =cos e escena io e e encia- cos e nue o escena io (2-5)
𝑉𝐴𝑁(𝐼)= −𝐼 + 𝐴ℎ (1+𝐾)𝑁−1
𝐾(1+𝐾)𝑁 (2-6)
La asa de descuen o u ilizada es del 9% aplicable pa a las ac i idades de gene ación en Hondu as [11] a un
pe íodo de 25 años, adicionalmen e se e alúa conside ando una asa del 5% y a 30 años en cada escena io, como
se indica en la Tabla 2-9.
Tabla 2–9. Da os u ilizados pa a cálculo del V.A.N.
Escena io
Tasa de descuen o
Pe íodo (años)
9 %
5%
25
30
Resul ados y Análisis
18
3 RESULTADOS Y ANÁLISIS
n el p esen e capí ulo se exponen los esul ados y análisis ob enidos de la aplicabilidad del
p ocedimien o desc i o en la sección an e io a los di e en es escena ios o mulados pa a la mejo a al
sis ema eléc ico hondu eño.
3.1. Resul ado de simulación y análisis
Pa iendo de análisis écnico y económico del modelo de e e encia del Sis ema Eléc ico de Hondu as, se
simula on nue os escena ios que con ibuyan al planeamien o ene gé ico del Sis ema.
3.1.1. Escena io Base
En la ecuación 3-1 se p esen a el cálculo pa a la demanda del sis ema base, u ilizando la demanda o al y ho a ia
po ene gía del sis ema Nacional en el año 2019, se le aplicó un c ecimien o del 4,5% pa a p oyec a la demanda
2022 con su co espondien e a chi o de dis ibución ho a ia, ob eniendo una demanda de 10,87 TWh/año
p oyec ada pa a el 2022.
La Tabla 3-1 de alla los da os écnicos eque idos pa a las cen ales de gene ación de ene gía eléc ica que
con o man la ma iz ene gé ica pa a el 2022, adicionalmen e pa a la gene ación hid oeléc ica con embalse,
hid oeléc ica luyen e, geo é mica, eólica, FV sola se equie e del a chi o de dis ibución ho a ia pa a el
pe íodo de un año.
𝐷𝐸 =𝑑𝑒 +𝑡𝑐 (3-1)
Tabla 3–1. Da os écnicos po ecnología pa a el caso base: modelo de e e encia
Cen al de gene ación
Po encia (MW)
E iciencia
Hid áulica de embalse
433,00
0,85
Hid áulica luyen e
485,90
Té mica
1196,20
0,47
FV (sola )
510,78
Eólica
235,00
Geo é mica
39,00
0,23
Línea de in e conexión egional
300,00
E
19
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
La abla 3-2 de alla los conside andos pa a simula el escena io base.
Tabla 3–2. Pa áme os écnicos pa a simula escena io base: modelo de e e encia
Escena io base: Modelo de e e encia
Ca ego ía de simulación
Reque imien os pa a
es abilización de la ed eléc ica
C i e io pa a egula
exceso de p oducción
3- écnica
Ninguna
Ninguna
La abla 3-3 y 3-4 de allan los esul ados de las a iables de es udio; la p oducción p ima ia de ene gía en el
sis ema (PES), las emisiones de dióxido de ca bono, expo ación e impo ación de ene gía, exceso de p oducción
de ene gía que no puede expo a se po la es icción en la capacidad de la línea de in e conexión egional
(CEEP) y cos e o al anual del sis ema.
Pa a el escena io base, la demanda del sis ema es abas ecida sin eque i de la impo ación y expo ación de
ene gía.
Tabla 3–3. Escena io base: Resul ados simulación
Cos e anual
del sis ema
CEEP
To al PES
Expo ación
Impo ación
CO2
MUSD/año
TWh/año
TWh/año
TWh/año
TWh/año
TWh/año
0
0
16,73
0
0
5,315
Tabla 3–4. P oyección mensual de la gene ación po ecnología (MW)
Mes
Demanda
Eólica
FV
Hid oeléc ica
luyen e
Hid oeléc ica
con embalse
Té mica
Geo é mica
MW
MW
MW
MW
MW
MW
MW
Ene o
1124
153
119
242
195
380
34
Feb e o
1227
123
129
183
195
570
27
Ma zo
1245
134
140
139
195
605
32
Ab il
1255
67
123
141
195
697
32
Mayo
1306
34
103
185
195
756
34
Junio
1282
90
124
212
195
628
34
Julio
1267
133
127
179
195
600
33
Agos o
1303
92
124
177
195
683
34
Sep iemb e
1292
50
119
197
195
699
33
Oc ub e
1241
37
112
305
195
559
33
No iemb e
1185
118
110
262
195
468
34
Diciemb e
1124
138
98
208
195
454
31
To al
(TWh/año):
10,87
0,85
1,04
1,78
1,71
5,19
0,29
Po cen aje
100%
8%
10%
16%
16%
48%
3%
Resul ados y Análisis
20
La p oducción de ene gía eno able es del 5,67 TWh/año co espondien e a un 52% y la no eno able de 5,19
TWh/año (48%). En la Figu a 3-1 se ep esen a el compo amien o de la p oyección mensual po ecnología
pa a el pe íodo de un año y en la Figu a 3-2 el po cen aje de ene gía gene ada po ipo de combus ible.
Figu a 3-1. P oyección mensual de la gene ación po ecnología (MW)
Figu a 3-2. Po cen aje de p oyección de ene gía gene ada po ipo de combus ible
3.1.2 Escena io 1: Análisis écnico y económico al Escena io Base
Pa a és e caso de es udio se selecciona el desa ollo del escena io base y se le ing esa el a chi o de cos es c eado
según lo indicado en la sección 2.1.1.4, se simula de iniendo los pa áme os écnicos es ablecidos en la Tabla 3-
5 y el eque imien o pa a es abiliza la ed, el cual es un po cen aje de la capacidad en po encia de las cen ales
eléc icas pa a p opo ciona el se icio de egulación de ecuencia y e i a desequilib io en e la o e a y
demanda del sis ema, adicionalmen e se es ableció un mínimo écnico de la po encia é mica de 300 MW.
0
500
1000
1500
Mes
P oyección de la gene ación po ecnología (MW)
Demanda (MW) Eólica (MW)
PV (MW) Hid oeléc ica ilo de agua (MW)
Hid oeléc ica con embalse (MW) Té mica (MW)
Geo é mica (MW)
5,67; 52%
5,19; 48%
Po cen aje de ene gía gene ada po ipo de combus ible
P oducción eno able ( TWh/año) P oducción é mico ( TWh/año)
21
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Tabla 3–5. Escena io 1: Pa áme os écnicos pa a simulación
Escena io 1
Ca ego ía de simulación
Reque imien os pa a
es abilización de la ed
eléc ica
C i e io pa a
egula exceso de
p oducción
Mínimo écnico
é mico (MW)
3- écnica
10%
1
300
A consecuencia del eque imien o pa a es abiliza la ed y la cuo a mínima de p oducción e mica, se ob iene
que 0,078 TWh/año de la p oducción de ene gía sea expo able po no supe a la capacidad de la línea de
in e conexión egional (EEP) y 0,000662 TWh/año no pueda expo a se.
Al aplica el c i e io pa a egula el exceso de p oducción con la educción de la gene ación eólica y sola
desc i o en la sección 2.1.2, se elimina el exceso de gene ación que no puede expo a se, e i ando de és a mane a
el alo indad e ido de po encia en las asn e encias pac adas en e las á eas de con ol e incu i en
penalizaciones económicas pa a el Sis ema Nacional Hondu eño.
En la a Figu a 3-3 y 3-4 se isualiza la p oyección de la p oducción de ene gía que puede y no expo a se y el
e ec o cuando se educe la p oducción eólica y sola .
Figu a 3-3. P oyección de la p oducción de ene gía que puede y no expo a se (MWh)
Figu a 3-4. P oyección de la p oducción de ene gía expo able an e educción de FV-eólico (MWh)
0
100
200
300
400
1
22
43
64
85
106
127
148
169
190
211
232
253
274
295
316
337
358
379
400
421
442
463
484
505
526
547
568
589
610
631
652
673
694
715
MWh
Ho a año
P oyección de la p oducción de ene gía que puede y no expo a se
CEEP EEP
0
100
200
300
400
1
260
519
778
1037
1296
1555
1814
2073
2332
2591
2850
3109
3368
3627
3886
4145
4404
4663
4922
5181
5440
5699
5958
6217
6476
6735
6994
7253
7512
7771
8030
8289
8548
MWh
Ho as del año
P oyección de la expo ación an e educción de -eólico
CEEP EEEP
Resul ados y Análisis
28
(𝐼𝐼𝑆𝑖)= 𝑃𝐵𝐸𝑖𝑘 ∗𝐸𝐼𝑖 (3-2)
(𝐸𝐼𝑖)=(𝐻𝐼𝑖− 6)∗ 𝐶𝑀𝐸 ∗ 𝐹𝑃𝐺 (3-3)
Tabla 3–20. Nomencla u a pa a ecuación 3-2 y 3-3
Va iable
Desc ipción
𝐼𝐼𝑆𝑖
Pago po indemnización po
indisponibilidad del SIN
𝑃𝐵𝐸𝑖𝑘
P ecio base de la ene gía pa a el mes i
del año k
𝐸𝐼𝑖
Ene gía Mensual a indemniza (MWh)
𝐻𝐼𝑖
Can idad de ho a acumulada de
indisponibilidad
𝐶𝑀𝐸
Capacidad máxima a en ega
𝐹𝑃𝐺
Fac o de plan a ga an izado
De los esul ados de la simulación pa a el escena io 2-a sé ob u o que 0,065669TWh/año de la p oducción es
expo able y 0,000935 TWh/año no lo sea. En el supues o que la capacidad máxima sea de 610,78 MW de sola
a un p ecio base de 114.14 USD/MWh, una ho a acumulada de indisponibilidad mensual y un ac o de
plan a de 14%, se ob iene un cos e es imado mensual de 9758,97 USD pa a la ene gía disponible que no
puede se despachada, implicando un cos e adicional pa a el sis ema.
3.1.4 Escena io 3: Sis ema de almacenamien o con ba e ías conec ado a la ed.
Pa a modela el escena io 3, se conside ó los da os de demanda y de capacidades de gene ación po ecnología
empleados pa a el escena io 2, inco po ando un sis ema de almacenamien o con ba e ías conec ado a la ed del
sis ema eléc ico in e conec ado de Hondu as.
Los 28 GWh pa a el sis ema de almacenamien o indicado en la Tabla 3-21, ue el esul ado de aplica el
p ocedimien o de allado en la sección 2.1.1.3.
Tabla 3–21. Escena io 3: Pa áme os écnicos pa a simulación
Escena ios
Escena io
Ca ego ía
de
simulación
Reque imien o pa a
es abiliza la ed eléc ica
P oducción
é mica
mínima
Sis ema de
almacenamien o
Reducción
eno able
%
MWh
GWh
Escena io 3
3- écnica
10
200
28
No
29
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
An e la inco po ación del sis ema de almacenamien o con ba e ías conec ada a la ed, se modi ica el a chi o de
cos es, aplicando el p ecio p oyec ado pa a los combus ibles indicados en la Tabla 3-10 y adicionando los cos es
asociados a la ecnología de almacenamien o, suponiendo ba e ías ipo Li io-ION LFP, capacidad supe io a
1000 MW con 4 ho as de du ación [23] [29] .
Tabla 3–22. Cos es de ins alación sis ema de almacenamien o con ba e ías (MUSD/GWh)
Tecnología
Cos e In e sión
(MUSD/GWh)
O&M ijo (% de la
in e sión)
Pe íodo (años)
Almacenamien o-ba e ías
363
1,7
10
Como esul ado de inco po a los 28 GWh de almacenamien o con ba e ías a la ma iz de gene ación, se educe
la p oducción eno able que no puede expo a se y la impo ación, supliendo con la p oducción é mica (PP2)
la demanda máxima en el ho a io noc u no an e la educción de gene ación eólica y o o ol aica, como se indica
en la igu a 3-7 y 3-8, sin emba go, cuando en las ho as del día hay una sob ep oducción o o ol aica se educe
la p oducción é mica pe mi iendo la expo ación de la gene ación o o ol aica.
Figu a 3-7. Compo amien o de la p oducción con almacenamien o an e educción de p oducción eólico y
o o ol aica
Figu a 3-8. Resul ados de inco po a almacenamien o a la ma iz de gene ación del sis ema.
En la Tabla 3-23 se p esen an los cos es del sis ema como esul ado de inco po a el sis ema de almacenamien o.
-100
0
100
200
300
400
123456789
MWh
Compo amien o de la p oducción con almacenamien o an e
educción de p oducción eólico y o o ol aica
Eólico FV Ri e Impo ación Expo Tu bina
Ho a Demanda Eólico FV Ri e Hyd o PP2 Geo he .
Impo ación
Expo CEEP EEP Tu bina Bomba
19 1756 5-2 333 311 1091 0000017 682
20 1757 18 -2 338 311 1091 000001680
21 1754 89 -2 258 311 1091 000007672
19 1820 37 -2 176 311 1091 00000208 412
20 1816 36 -2 176 311 1091 00000205 156
21 1755 57 -2 176 311 1091 00000122 4
22 1674 66 -2 176 311 1091 029 00030
19 1826 20 -2 314 311 1091 34 48 00010 0
18 1705 28 3207 311 1091 26 11 00027 0
Resul ados y Análisis
30
Tabla 3–23. Escena io 3: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año)
Escena io
Cos e o al del
sis ema
CV
O&M ijo
Cos e de
in e sión
anual
Cos e
Emisiones
VAN ( asa
9% a 25
años )
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
(MUSD)
MUSD
Escena io 3
2964,00
533,00
308,00
2123,00
59,14
-11868,02
Si en luga del sis ema de almacenamien o se aumen a la capacidad de ansmisión de la línea de in e conexión
egional a 400 MW, se elimina el exceso de p oducción que no puede expo a se y el cos e del sis ema se educe
a 1229,00 MUSD/año sin conside a el cos e po e o za la línea, que según el depa amen o de es udios
elec icos del Cen o Nacional de Despacho pa a una ase a 230 KV es de 245,000 USD/Km (incluye he a es,
mano de ob a, o e), siendo un es imado de 440,07 MUSD po los 1796,2 KM de línea y compa ando con el
cos e de in e sión del sis ema de almacenamien o que es de 10164,00 MUSD, amplia la capacidad en línea
p esen a un aho o en la in e sión, sin emba go es e escena io se condiciona po el T a ado Ma co del Me cado
Eléc ico de Amé ica Cen al en e los países que lo con o man.
3.1.5 Escena io 4: Inco po ación de gene ación con gas na u al
Analizados los casos an e io men e desc i os y an e la e olución de los p ecios del combus ible, se p esen a la
necesidad de ob ene una ma iz de gene ación con la capacidad de egulación y con meno es cos es pa a el
Sis ema.
El escena io 4 se modela inco po ando la capacidad de 350 MW de gene ación con mo o es de combus ión
in e na a base de gas na u al al pa que é mico del escena io 2 y aplicando los pa áme os écnicos de la Tabla
3-24.
Pa a ob ene inalmen e los 350 MW, se simuló inicialmen e desde 100 MW e inc emen ándose has a ob ene
un óp imo con la educción de impo aciones, el exceso de p oducción que no pueda expo a se y sa is aciendo
la demanda del sis ema.
Tabla 3–24. Escena io 4: Pa áme os écnicos pa a simulación
Escena ios
Escena io
Ca ego ía
de
simulación
Reque imien o pa a
es abiliza la ed eléc ica
P oducción
é mica
mínima
Sis ema de
almacenamien o
Reducción
eno able
%
MWh
GWh
Escena io 4
3- écnica
10
200
No
Eólico-FV
La Tabla 3-25 indica los esul ados de las a iables écnicas que pe mi e compa a y e alua los casos
desa ollados en secciones an e io es, des acando que pa a el escena io 4 la impo ación se elimina po el hecho
de inc emen a la capacidad de po encia en las cen ales é micas (po encia i me).
Los cos es ob enidos se p esen an en la Tabla 3-26 y 3-27.
31
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Tabla 3–25. Compa ación de a iables de es udio po escena io
Escena io
Cos e anual
EEP
CEEP
Expo ación
Impo ación
MUSD
TWh/anual
TWh/anual
TWh/anual
TWh/anual
Escena io 1
1111,00
0,078
0,000662
0,078662
0,000009
Escena io 2
1201,44
0,010
0
0,01
0,010
Escena io
2-a
1207,44
0,065669
0,000935
0,066604
0,010024
Escena io
2-b
1207,44
0,065669
0
0,65669
0,010024
Esc. 2-c
1207,44
0,065669
0
0,065696
0,010018
Escena io 3
2964,00
0,065669
0
0,065669
0,009424
Escena io 4
1208,84
0,065669
0
0,065669
0
Tabla 3–26. Escena io 4: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año)
Escena io
Cos e o al
del sis ema
CV
O&M ijo
Cos e de
in e sión
anual
Cos e
Emisiones
VAN ( asa
9% a 25
años )
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
(MUSD)
MUSD
Escena io 4
1208,84
498,00
144,19
566,65
50,97
-12,64
Tabla 3–27. Caso 4: Cos es o ales anuales po ecnología de gene ación (MUSD/año)
Tecnología
Po encia
Cos e de
in e sión
o al
Cos e de
in e sión
anual
Cos e de
O&M ijo
anual
MW
MUSD
MUSD/Año
MUSD/Año
Mo o de combus ión in e na (búnke )
1091,00
1032,86
105,00
38,00
Mo o de combus ión in e na (gas na u al)
350
261,45
26,73
9,67
In e conexión
300,00
561,00
51,17
12,30
Eólico
335,00
690,77
70,32
10,30
Fo o ol aico
610,78
672,71
68,48
6,72
Hid oeléc ica luyen e
490,00
1204,91
109,92
36,15
Hid oeléc ica con embalse
692,00
1294,04
118,05
28,44
Geo é mica
39,00
174,25
16,96
2,61
To al
3907,78
5891,99
566,65
144.19
Resul ados y Análisis
32
3.1.6 Escena io 5: Análisis con impac o posi i o
En consecuencia, a los escena ios an e io es, se modela el escena io 5, los da os de inidos pa a la capacidad en
po encia de las cen ales de gene ación se de allan en la Tabla 3-28, al pa que é mico se sus i uye la cen al de
búnke y biomasa del escena io 2 po una cen al de ca bón de capacidad de 1091 MW. En las cen ales
eno ables se educe la capacidad en po encia pa a la hid oeléc ica con embalse, agua luyen e, aumen ado la
capacidad pa a eólico y sola .
En el da o pa a la demanda se de ine 12,4 TWh/año, misma que ue u ilizada pa a los escena ios 2, 3 y 4, po lo
an o, el obje i o de desa olla el escena io 5, es ob ene un pa que de gene ación con al a pene ación de
gene ación in e mi en e como se eólica y o o ol aica pa a ob ene en abilidad en el cos e del sis ema con el
aho o en los combus ibles, ob eniendo un alo ac ualizado ne o (VAN) posi i o.
La combinación de las cen ales ue el p oduc o de analiza la p oyección en los p ecios del combus ible e
iden i icando las cen ales con mayo cos e en in e sión y ope ación y man enimien o.
Tabla 3–28. Escena io 5: Capacidad en po encia po ecnología (MW)
Tecnología
Po encia escena io 2
Po encia escena io 5
MW
MW
Búnke
869,89
Ca bón
105,00
1091,00
Biomasa
221,30
In e conexión
300,00
300,00
Eólico
335,00
500,00
Fo o ol aico
611,00
1000,00
Hid oeléc ica de agua luyen e
490,0
300,00
Hid oeléc ica con embalse
692,00
350,00
Geo é mica
39,00
39,00
To al
3558
3580
Como esul ado de la simulación se ob iene los cos es pa a el sis ema indicados En Tabla 3-29.
33
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Tabla 3–29. Escena io 5: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año)
Escena io
Cos e o al
del sis ema
CV
O&M ijo
Cos e de
in e sión
anual
Cos e
Emisiones
VAN ( asa
9% a 25
años )
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
(MUSD)
MUSD
Escena io 5
990,00
346,00
99,00
545,00
32,59
1141,06
Al se Hondu as un país con ele ado po encial híd ico y al amen e a ec ado po las inundaciones p oduc o de
las llu ias, se plan ea el escena io 5-1, el cual se inc emen a la capacidad en po encia pa a la hid oeléc ica con
embalse y se educe la capacidad en é mico (ca bón), la educción es de 20 MW pa a é mico, ob eniendo un
pa que de gene ación con mayo capacidad eno able y meno é mico.
La Tabla 3-30 indica la compa a i a en e las capacidades de los escena ios p opues os y la abla 3-31 los
esul ados de los cos es.
Tabla 3–30. Escena io 5: Capacidad en po encia po ecnología (MW)
Tecnología
Po encia
escena io 2
Po encia escena io 5
Po encia escena io 5-1
MW
MW
MW
Búnke
869,89
Ca bón
105,00
1091,00
1071
Biomasa
221,30
In e conexión
300,00
300,00
300,00
Eólico
335,00
500,00
500,00
Fo o ol aico
611,00
1000,00
1000,00
Hid oeléc ica de agua luyen e
490,0
300,00
300,00
Hid oeléc ica con embalse
692,00
350,00
800,00
Geo é mica
39,00
39,00
39,00
To al
3558
3580
4010
Tabla 3–31. Escena io 5-1: Cos es anuales del Sis ema (MUSD/año)
Escena io
Cos e o al
del sis ema
CV
O&M ijo
Cos e de
in e sión
anual
Cos e
Emisiones
VAN ( asa
9% a 25
años )
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
(MUSD)
MUSD
Escena io 5-1
1082,00
365,00
117,00
620,00
32,53
796,11
Conclusiones
34
4 CONCLUSIONES
El obje i o gene al del abajo es ealiza un análisis del Sis ema Eléc ico de Hondu as con di e en es escena ios
pa a op imiza la in eg ación de ene gía eno able. Pa a es e es udio se ha empleado in o mación exis en e de
p óximas in e siones y de plani icación de la ed. También se ha hecho un es ue zo po mos a y explica el
uso de una he amien a abie a y g a ui a de plani icación y análisis económico de sis emas eléc icos ene gé icos
como es el Ene gyPlan, lo que acili ó que se cumplie a con cada uno de los obje i os del abajo.
En es e abajo se ha usado como pun o de pa ida o escena io base el Sis ema Eléc ico Nacional In e conec ado
pa a Hondu as en el pe íodo de un año (2022). Siendo el e e en e pa a el es udio de si uaciones que op imicen
la gene ación eno able en el sis ema an e un c ecimien o en la p oyección de la demanda pa a el año 2025.
Es e es udio se ha en ocado desde dos pun os de is a; análisis écnico y económico:
Análisis écnico:
Cuando se es ablece un po cen aje de la capacidad en po encia de las cen ales eléc icas pa a es abiliza la ed
y una cuo a mínima de la p oducción é mica se inc emen a el cos e del sis ema en un 0,5%.
Se p oyec a un dé ici de po encia i me a co o plazo en el ho a io noc u no de máxima demanda y un exceso
de p oducción eno able en ho as del día especialmen e o o ol aica al no pode expo a se po la es icción en
la capacidad de la línea de in e conexión egional, siendo écnicamen e iable las al e na i as pa a solución:
sis emas de almacenamien o con ba e ías a la ed (escena io 3), cen al eléc ica é mica con gas na u al de 350
MW (escena io 4) o amplia a 400 MW la capacidad de la línea de in e conexión egional.
Inco po ando sis ema de almacenamien o con ba e ías, el cual b inda el se icio de egulación de ecuencia y
pe mi e op imiza la p oducción de ene gía eno able, almacenando el exceden e en ho as de sob ep oducción
eno able y en egando gene ación cuando el sis ema lo equie a, con la cen al de gas na u al además de cub i
el dé ici de po encia i me, minimiza la impo ación de ene gía que pudiese se adqui ida a un al o cos e.
Análisis económico:
De los esul ados de los di e en es escena ios simulados écnica y económicamen e. se ob iene que una
al e na i a pa a educi el cos e del sis ema es minimiza las emisiones de dióxido de ca bono. Lo que se puede
log a cambiando el ipo de combus ible pa a p oducción de ene gía, como se el ca bón y gas na u al.
La abla siguien e p esen a esumen de los esul ados, el escena io base co esponde a p oyec a pa a el año
2022 el sis ema eléc ico de Hondu as con una demanda de 10,87 Twh/año, simulado sin a chi o de cos e,
ob eniendo únicamen e un balance de ene gía, el escena io 1 indica los cos es asociados al análisis écnico del
escena io base, en el escena io 2 el cos e a iable anual se inc emen ó y po ende el cos e del sis ema al es ablece
un mínimo de p oducción é mica, los escena ios 2, 3 y 4 el cos e de las emisiones se edujo, aun así se ob u o
un VAN nega i o pa a una asa del 9% a 25 años, siendo el escena io 3 el de meno en abilidad po el ele ado
cos e de in e sión en el sis ema de almacenamien o.
35
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
Escena io
Cos e o al
del sis ema
CV
O&M ijo
Cos e de
in e sión
anual
Cos e
Emisiones
VAN ( asa
9% a 25
años )
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
MUSD/año
(MUSD)
MUSD
Escena io 1
1111,00
515,00
124,00
472,00
59,58
Escena io 2
1201,44
527,00
134,52
539,92
58,45
Escena io 2: a, b, c
1207,44
533,00
134,52
539,92
59,14
1207,44
Escena io 3
2964,00
533,00
308,00
2123,00
59,14
-11868,02
Escena io 4
1208,84
498,00
144,19
566,65
50,97
-12,64
Escena io 5
990,00
346,00
99,00
545,00
32,59
1141,06
Escena io 5-1
1082,00
365,00
117,00
620,00
32,53
796,11
Como consecuencia de e alua el alo ac ualizado ne o de las in e siones en el pa que de gene ación pa a cada
escena io y u ilizando una asa de descuen o del 9 y 5 % a 25 y 30 años, se iden i ica como es as a iables inciden
en la en abilidad, además del cos e del combus ible y cos e en las in e siones po ecnología. Al inc emen a el
pe íodo y educi la asa de descuen o se ob iene un inc emen o en el alo ac ualizado ne o y al se posi i o se
p oyec a aho o en el cos e del sis ema y en abilidad en las in e siones u u as.
Escena io
Tasa descuen o 9% (VAN MUSD)
Tasa descuen o 5% (VAN MUSD)
25 años
30 años
25 años
30 años
Escena io 3
-11868,02
-11946,27
-12609,01
-12830,81
Escena io 4
-12,64
-1,21
2540,56
2794,74
Escena io 5
1141,06
1241,43
2091,52
2376,01
Escena io 5-1
796,11
888,82
1673,96
1936,72
Escena io a mejo a:
El escena io 5, p esen a nue a al e na i a pa a in e sión con al a inco po ación de ecnología sola , eólica y
desplazamien o de plan as é micas con búnke y biomasa po ca bón, que el plani icado del sis ema de
Hondu as pudie a conside a pa a supli a mediano y la go plazo el eque imien o de po encia y ene gía con
educción en cos e pa a el sis ema y op imizando la gene ación eno able.
El escena io 5-1 ambién es una al e na i a, des acando que es el pa que de gene ación con mayo in e sión pa a
cen ales eno ables pa icula men e hid oeléc ica con embalse y meno capacidad en po encia é mica,
ob eniendo el meno cos e a iable en e los escena ios.
Pa a conclui con la p opues a (escena io 5, 5-1) se oma como undamen o el esul ado del es udio en cada uno
de los escena ios es udiados (1, 2, 3 y 4). Es os escena ios se desa olla on como consecuencia de analiza cada
escena io e i iden i icando las es icciones écnicas de la ed, el al o cos e anual del sis ema y como se pod ía
educi el cos e con mayo ap o echamien o de la gene ación eno able.
Conclusiones
36
El escena io 1 simula écnica y económicamen e al escena io base con un mínimo de p oducción é mica de 300
MWh, el escena io 2 ue modelado p oyec ando pa a el año 2025 con una demanda de 12,4 TWh/año y con
mayo capacidad en po encia eno able y educción en el pa que é mico, el escena io 3 se inco po a a la ma iz
de gene ación del escena io 2 un sis ema de almacenamien o con ba e ías conec ado a ed y el escena io 4 se
adiciona a la ma iz ene gé ica del escena io 2 una cen al elec ica é mica con gas na u al. Siendo el escena io
2 la e e encia pa a calcula el alo ac ualizado ne o en los escena ios 3, 4, 5 y 5-1, po se escena ios
desa ollados pa a supli la misma demanda de 12,4 TWh/año.
He amien a Ene gyPlan:
La aplicación de la he amien a Ene gyPlan es idónea pa a modela sis emas ene gé icos de un país, pe mi e
in eg a los sec o es de elec icidad, cale acción, e ige ación y anspo e, po medio de una in e az in ui i a
que median e simulación écnica-económica acili a el es udio de casos pa a un sis ema aislado o in e conec ado,
pe mi iendo de ini escena io pa a mejo a. El sis ema eléc ico de Hondu as se modeló únicamen e pa a
elec icidad.
La expe iencia u ilizando es a he amien a encon é limi an e en la ac ualización de los da os de dis ibución
ho a ia eniendo que se ing esado manualmen e. Se hace un econocimien o con obje i o a mejo a espec o a
acili a ing eso de da os de cos e pa a di e en es pe iodos y no limi ándose po ecnología.
Con el desa ollo del abajo se ecomiendan nue os es udios de caso a u u o:
Realiza el cálculo del alo ac ualizado ne o (VAN), conside ando escena ios con a iaciones en
la asa de descuen o y en los aho os, inc emen o en cos e de los combus ible y emisiones de dióxido
de ca bono a in de e alua si se ob iene mayo en abilidad en escena ios con mayo pene ación
eno able y mejo as en el VAN.
Haciendo uso de los bene icios que el ma co legal Regional y po el hecho que Hondu as es
ac ualmen e un impo ado ne o, es udia las es icciones po las que no se expo a ene gía cuando
hay exceden e de gene ación in e mi en e y de ame en las cen ales con embalse.
Realiza el desa ollo del p esen e abajo, conside ando odos los componen es del sis ema
ene gé ico y no solo con elec icidad,
Es udia la es abilidad del sis ema po la al a pene ación de cen ales que no poseen ine cia como
se eólica y sola .
Es udia del impac o écnico y económico de in eg a ehículo eléc ico al sis ema y el desa ollo
de no ma i as pa a egula y adminis a nue as ecnologías como se sis emas de almacenamien o
y los se icios complemen a ios que deben b inda las cen ales de gene ación.
37
Es udio de Escena ios pa a Op imiza la Gene ación Reno able en el Sis ema Eléc ico Nacional
In e conec ado de Hondu as
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[Úl imo acceso: 28 agos o 2022].