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Una Aplicación Metodológica para el desarrollo eléctrico del Uruguay

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  1 Una Aplicación Metodológica para el desarrollo eléctrico del Uruguay   La Función Eléctrica y el Análisis Multidimensional    Autores:  Ing. Omar Braga  Ing. Omar Paganini Cr. Alejandro Perroni  Ing. Andrés Tierno  Ing. Raúl Zeballos  2 Resumen ejecutivo La disponibilidad de energía eléctrica resulta un elemento básico para los procesos de desarrollo de cualquier país en el presente y en mayor medida en el !uturo" Es un elemento esencial para el bienestar #umano así como un insumo básico para la producción de bienes y ser$icios" El desarrollo en las sociedades contemporáneas supone un aumento del insumo energético y en especial implica el incremento de la producción y distribución de electricidad" En tal sentido la producción de energía eléctrica constituye una cuestión de alto interés que tiene y tendrá trascendentes consecuencias económicas sociales y ambientales" En %ruguay recientemente #an sucedido dos #ec#os rele$antes en materia energética" En primer término el país tiene una política energética de!inida y e&plicitada !ormulada por el Ministerio de 'ndustria Energía y Minería y su (irección )acional de Energía * ()E + M'EM , lo cual signi!ica un a$ance muy importante" En segundo lugar a instancias del gobierno electo en !ebrero de 2-1- !uncionó una comisión interpartidaria sobre el tema energía *.omisión 'nterpartidaria de Energía 2-1-, la cual produ/o un documento de consenso que resulta destacable pues signi!ica una base para una política de Estado en esta materia" Objetivo, alcance y marco conceptual El principal ob/eti$o de este estudio es presentar y aplicar una metodología de traba/o que !acilite y !undamente la toma de decisiones sobre la prospecti$a del desarrollo eléctrico del %ruguay" %n porta!olio de energía como cualquier otro porta!olio con un #ori0onte de largo pla0o $einte aos en este caso es una canasta plena de riesgos" Entre los principales riesgos a tener en cuenta en este caso #emos considerado: 1, la probabilidad de aumento de los costos 2, la posibilidad del impacto ambiental 3, la !iabilidad de la o!erta 4, la !le&ibilidad de su implementación 5, la resistencia al impacto de grandes perturbaciones o acontecimientos accidentales" El estudio parte del análisis reali0ado por una serie de especialistas sectoriales de las !uentes de energía primaria disponibles del estado del arte y las perspecti$as de desarrollo de las tecnologías de trans!ormación de esas energías primarias en electricidad" .omplementariamente a esos análisis de !uentes y tecnologías especialistas también #an anali0ado la cuestión ambiental tratando los temas de  3 mitigación como los mecanismos de intercambio limpio del protocolo de 6ioto y las tecnologías de captura y almacena/e de .7 2 " En un mundo con demanda creciente de energía y e&igencias de calidad cada día más rigurosas es de esperar un aumento sostenido de los precios" En este supuesto también #emos recabado de e&pertos un análisis de la !utura e$olución de la intensidad energética del 8'9  y de la e!iciencia energética esperada" Asociado con estas ltimas condiciones se #arán necesarias nue$as !unciones del ;módem< que relaciona la o!erta de energía con la demanda: las redes de transporte y distribución que gradualmente deberán trans!ormarse en su $ersión !utura como redes inteligentes" Finalmente en un escenario con mltiples !uentes y tecnologías de trans!ormación surge la necesidad de administrar el mercado mayorista y para eso #emos requerido de especialistas un análisis de las di!erentes modalidades y su $iabilidad de aplicación en el mercado mayorista uruguayo" =espaldado en las in!ormaciones y conclusiones de los in!ormes sectoriales el traba/o comien0a con la de!inición conceptual de la !unción eléctrica" Esta se de!ine detalladamente en sus dos aspectos de !unción o!erta y !unción demanda" >e determinan concretamente los parámetros que de!inen las !uentes !irmes y $ariables las tecnologías de generación a utili0ar y las características de la demanda y de los usos !inales" En suma se cuanti!ican los parámetros de los dos miembros de la !unción eléctrica de manera tal que puede simularse con un modelo matemático procesable en una planilla electrónica de cierta comple/idad" .on este modelo se reali0an los cálculos para con!eccionar distintos escenarios de o!erta y demanda escenarios que una $e0 de!inidos y con!ormados se pasan a la etapa de e$aluación" La #erramienta de e$aluación utili0ada es el análisis multidimensional clásico *Escribano =ódenas ? Fernánde0 9arberis 2--3 ()E@) + M'EM  2-- .astillo y otros 2-1-, pero basado en principio en cinco dimensiones duras:  los costos la !iabilidad la !le&ibilidad la sostenibilidad ambiental y la resistencia al estrés .  Esta e$aluación conduce a la obtención del diagrama de la robustez  1  * ()E@) + M'EM  2-- .astillo y otros 2-1-, de las posibles soluciones de o!erta de generación re!erido a las cinco dimensiones antes mencionadas" 1  En el traba/o  Robustez del sistema eléctrico nacional: aporte metodológico y ejercicio de aplicación  * ()E@) + M'EM  2--, se aplica el concepto de rosa de la robustez   con un signi!icado equi$alente a nuestro diagrama de robustez.  En el traba/o  Escenarios energéticos Chile 2030  *.astillo y otros 2-1-, también se aplica este tipo de diagramas para e$aluar un escenario multidimensional" En ambos casos las dimensiones son di!erentes a las propuestas en este traba/o"  4 .abe destacar aquí que el alcance de este traba/o !inali0a en la o!erta energética en los  bornes del generador sin desarrollar la problemática subsiguiente de empla0amientos propiedad sistema regulatorio y estructura tari!aria" .ada uno de estos temas requiere un estudio en sí mismo sin embargo se considera que la disponibilidad !utura de la energía eléctrica estará condicionada en cantidad seguridad impacto ambiental y costos !undamentalmente por la capacidad de generación con la que el país cuente Bel lado de la o!ertaB y dentro de esta la adecuada selección de !uentes primarias a disponer y sus correspondientes tecnologías de trans!ormación" 8or esta ra0ón implícitamente el presente estudio aborda la oerta!  que considera el aspecto neurálgico para la disponibilidad !utura de esta !undamental !orma de presentación de la energía" Enfoque metodológico La propuesta central que #acemos es metodológica por lo que algunas de las principales conclusiones del traba/o son de este tipo: C %n en!oque adecuado para el %ruguay en relación con la plani!icación de la producción de energía eléctrica debe comen0ar con una estimación de la demanda !utura que será un resultado de la e$olución del producto interno bruto y de la intensidad energética de nuestra economía" Ambas magnitudes se pueden estimar de acuerdo a las tendencias regionales de mediano pla0o que están disponibles y del aporte de especialistas que incluimos" C A partir de la demanda a atender se puede #acer una proyección de los requerimientos de potencia instalada con criterio conser$ador tomando como base un ao de ba/a #idraulicidad y sin contar con aportes de la importación de energía para lograr estar cubiertos en el  peor caso  de la demanda" El resultado de esta proyección es en sí mismo interesante pues indica que el requerimiento de potencia instalada crecerá sistemáticamente y el país será de!icitario a partir de pla0os tan cercanos como el 2-14" C E$identemente será necesario de!inir con qué !uentes primarias y tecnologías se puede cubrir este dé!icit" Las opciones una $e0 aplicados los criterios de!inidos en el traba/o son en realidad pocas: como !uentes !irmes se pueden plantear el gas natural el carbón y la generación nucleoeléctrica con algn aporte de la biomasa y como !uentes $ariables la principal alternati$a es la eólica pues los aportes adicionales de la #idráulica serán necesariamente marginales"  5 C Los combustibles líquidos destilados *gasoil por e/emplo, deben descartarse como alternati$a pues al contar como mercado global cauti$o con el transporte su precio no estará acotado en los pró&imos aos en consecuencia una opción en este sentido será !rancamente incon$eniente en términos económicos más allá de otras consideraciones de tipo ambiental o estratégico" C Los combustibles líquidos pesados por su parte en la realidad actual podrán tener aplicaciones marginales por la ba/a e!iciencia relati$a de las tecnologías e&istentes para ello" C 8or otra parte cada tecnología tiene requerimientos propios de #abilitación in!raestructura y obras que suponen restricciones temporales de manera que no será posible instalar cualquiera de ellas en cualquier lapso" (e esta manera queda establecido un marco estratégico en el que las $ariaciones básicas están acotadas: D Los primeros aos serán de la energía eólica que es la nica que puede ser implantada en ese lapso" El país tiene potencial su!iciente es una energía limpia y sus costos se $ienen adecuando" )o obstante e&iste an poca e&periencia en el impacto de esta tecnología $ariable en lapsos cortos *die0minutales y #orarios, en la red eléctrica su regulación y estabilidad" 8or esas ra0ones e&isten incertidumbres acerca del techo  de energía eólica a instalar que seguramente estará por encima de los 5-- M   nominales *sin embargo no debe ol$idarse que 5-- M   solamente producirían $alores de  potencia irme de base anual   de unos 1- M   por la naturale0a $ariable de esta !uente," D Entre 2-15 y 2-22+25 el país necesitará me/orar su base de potencia !irme y las opciones serán ine$itablemente dos: o   el gas o   el  carbón " La energía nuclear más allá de otros cuestionamientos no llegaría en ese lapso" La decisión del gobierno uruguayo #a sido el gas natural suministrado a partir de una planta regasi!icadora !lotante a construir en con/unto con Argentina en aguas uruguayas" D Más allá de esto ambas opciones Bcarbón o gasB requieren in!raestructuras complementarias a reali0arse cuanto antes *planta de regasi!icación puerto de aguas pro!undas para recepción de carbón," El tema de estas in!raestructuras es un elemento cla$e que requiere un tratamiento urgente" D En este período *2-152-22+25, se puede continuar ampliando la potencia eólica si se aclaran las incertidumbres relacionadas con la regulación la estabilidad y el respaldo"
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