S3-Mercados-Minoristas-y-Recursos-Distribuidos_compressed.pdf

Mercados Energéticos del Futuro
Mercados Minoristas y Recursos Distribuidos
Presentación preparada por Vinken-Dictuc
25 de Marzo 2024
Matias Negrete Pincetic
Departamento de Ingeniería Eléctrica UC
Vinken Dictuc
Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI)
mnegrete@ing.puc.cl
Nicolás Lobos
Vinken Dictuc
nicolas@vinken.cl

Nosotros
Vinken es una unidad de negocios de
Dictuc S.A. asociada a la Escuela de
Ingeniería de la Pontiﬁcia
Universidad Católica de Chile que
desarrolla consultoría especializada,
investigación avanzada y desarrollos
tecnológicos para la industria
energética.
2

Rol de Vinken en Apoyo Técnico
4
Diseño y operación de
mercados de Servicios
Complementarios
Distribución y tariﬁcación de
energía a consumidores ﬁnales
Transición mercado eléctrico
SEN basado en Ofertas
Integración de Sistemas de
Almacenamiento de Energía Evolución y requerimientos
futuros del SEN
Integración Demanda en
Mercado Eléctrico

Agenda
5
● Sistema eléctrico futuro.
● Liberalización de mercados eléctricos y la figura del comercializador.
● Participación de la demanda y la figura del agregador de energía.
● Gestión de demanda: concepto y mecanismos de mercado.
● Tarificación de cargos por suministro de energía.
● Participación abierta de la demanda en diferentes niveles de mercado.
● Barreras y desafíos de la participación de la demanda.
● Integración de recursos energéticos distribuidos.
○ Vehículos eléctricos.
○ Generación distribuida.
● Principales observaciones.

Sistema Eléctrico Futuro
8
Redes Inteligentes

Consumos Eléctricos Flexibles:
Consumir de muchas maneras sin afectar el resultado
Demanda como Agente Activo
9

10
Redes Inteligentes: Nuevos Recursos

11
Redes Inteligentes: Nuevos Recursos Distribuidos

12
Redes Inteligentes: Rol de la Demanda

13
Redes Inteligentes: Consumos Flexibles

14
Sistema Eléctrico del Futuro será un sistema cada vez más complejo, con
nuevas dinámicas e incertidumbres y con diversidad de recursos
incluyendo a la demanda

¿Cómo Aprovechamos Estos Recursos?
15
● Tecnología/Ingeniería: Tecnologías + digitalización + nuevos modelos y
herramientas para la operación y planiﬁcación de un nuevo sistema con
nuevos recursos.
● Regulación/Mercados: Diseño e implementación de marcos
regulatorios/mercados apropiados para un nuevo paradigma tecnológico
Es necesario un sistema bien diseñado donde, entre diversos
elementos, la regulación y reglas de mercado son críticas

Liberalización de Mercados Eléctricos y la
Figura del Comercializador
16

Diferentes Paradigmas de Diseño
17
Desde la integración vertical a mercados eléctricos.

Mercados Eléctricos Alrededor del Mundo en 2022
18
https://iea.blob.core.windows.net/assets/566b3fa1-bd31-46c6-8a37-fa837aad0d15/ExecutiveSummary_Steeringelectricitymarketstowards
arapiddecarbonisation.pdf

Integración Vertical por Monopolios
19

Competencia en Mercados Mayoristas
20

Licitaciones de Suministro Regulado
22
Licitaciones reguladas permiten a consumidores de menor tamaño en redes de distribución
acceder a contratos de suministro que otorgan estabilidad y previsibilidad de la tarifa.
Licitaciones reguladas otorgan respaldo al desarrollo de proyectos de generación, y sus reglas
pueden apoyar y guiar el desarrollo de generación renovable.

Necesidad de avanzar en la deﬁnición del comercializador puro de energía, así como una
desregulación paulatina del suministro de energía a medianos y pequeños consumidores
(residenciales).
Comercialización en Chile

Gestión de Demanda: Concepto y Mecanismos
de Mercado
24

Una pequeña reducción en la demanda resultará en una gran reducción de precios de electricidad (i.e.,
costos de generación, inversión, etc.), siendo claves los mecanismos que permiten a consumidores finales
explotar su flexibilidad, logrando capturar dichos beneficios. 25
Concepto General
[Panda et al., 2023]

Existen diversos programas y formas de implementación de mecanismos de gestión del lado de la
demanda mediante diversas alternativas posibles que permiten una participación activa de la demanda.
26
Clasiﬁcación de la Gestión del Lado de la Demanda
[Usman et al., 2022]

Los beneficios de la respuesta de demanda consideran:
● Para participantes:
○ Pagos como incentivos
○ Ahorro en la factura
● Para el mercado:
○ Reducción de precios de mercado (e.g., spot, mediano y largo plazo en contratos y tarifas)
○ Aumento en la capacidad (e.g., mecanismos basados en mercados)
○ Costos de infraestructura de generación, transmisión y distribución postergados/evitados
● En términos de confiabilidad del sistema:
○ Reducción del riesgo de cortes de suministro y apagones
○ Diversificación de recursos disponibles
● En términos del rendimiento del mercado:
○ Reducción del poder de mercado
○ Mayores opciones para consumidores incluso sin competencia en comercialización
○ Reducción de la volatilidad de precios en el mercado spot
● Beneficios medioambientales como consecuencia de una operación y expansión eficiente.
● Dependencia energética, diversificación de la economía, entre otros.
27
Beneficios de la Respuesta de Demanda

Potencial del DR en el Contexto Internacional
28
Un estudio desarrollado por The Brattle Group para los sistemas eléctricos de USA muestra que al año 2030
los beneficios por el uso de la flexibilidad de la demanda se estiman en USD 15.000 millones anuales.
Se aprecia un mayor desarrollo de iniciativas de gestión de demanda y particularmente DR.
https://www.brattle.com/insights-events/publications/brattle-study-cost-effective-load-flexibility-can-reduce-costs-by-more-than-15-billion-annually/

Consumos Eléctricos Flexibles
29
La gestión de consumos presente en la demanda, transversal a diversos sectores, podría significar
ahorros para el sistema por +USD 186 MM/año.
Cobran especial relevancia consumos eléctricos flexibles, capaces de ver modificados sus
patrones de consumo sin impactar (o al menos en menor medida) el confort que reciben
usuarios finales, destacando cargas con inercia térmica y consumos agendables.

Participación de la Demanda y la Figura del
Agregador de Energía
30

Desde Redes Convencionales …
31

32
… A Redes Inteligentes
Redes y tecnologías de comunicación, medición y control, serán claves en redes del futuro (presente).

33
Un Agregador interactúa con un nivel inferior, la demanda dispersa, para ejecutar programas de RD, y con un
nivel superior (e.g., ISOs, DSOs), para ofrecer productos de ﬂexibilidad agregada y participar en mercados
eléctricos.
Agregadores representan a consumidores ﬁnales (la propia demanda) de cara al resto de actores del
sistema, permitiendo su participación en diferentes niveles de mercados eléctricos.
Figura del Agregador de Energía

34
Aún cuando pueden ser desempeñados por el mismo actor, el rol del Agregador es distinto al del
Comercializador, pudiendo interactuar con múltiples actores del mercado.

35
Aún cuando pueden ser desempeñados por el mismo actor, el rol del Agregador es distinto al del
Comercializador, pudiendo interactuar con múltiples actores del mercado.
[D’Ettorre et al., 2022]

Tariﬁcación de Cargos por Suministro de
Energía
36

Tarifas y Cargos Regulados
Tarifas planas de energía volumétrica resultan inadecuadas ya que no proporcionan señales de
precios que reflejen los costos del sistema ni promueven la gestión de consumos de clientes.
En este contexto, es de esperar que el diseño de tarifas se base en principios, entre los que se
destacan:
● Permitir la recuperación de costos.
● Reflejar la causalidad de costos, incorporando con precisión el impacto del uso de los clientes
en el costo del servicio del sistema en el corto y largo plazo.
● Mantener la estabilidad y predictibilidad de las facturas, aunque tarifas utilicen señales
dinámicas.
● Practicar el gradualismo, evitando aumentos bruscos en facturas y gestionando la tensión una
experiencia del cliente mínimamente compleja y seguir aumentando la sofisticación de las
tarifas.
● Garantizar el acceso, para que los clientes vulnerables tengan acceso a una electricidad
asequible.
37

Tarifas y Cargos Regulados
● Se destacan dos tipos de diseños alternativos de tarifas:
○ Tarifas variantes en el tiempo, que proporcionan señales de precios más precisas a los
clientes, reflejando de mejor manera el costo marginal del suministro de energía,
relevantes para el diseño de cargos por suministro de energía eléctrica.
○ Tarifas basadas en la demanda, las que pueden proporcionar una señal de precios para
reducir la demanda punta y pueden asignar potencialmente los costos derivados de la
demanda de punta de forma más justa, relevantes para el diseño de cargos asociados a
infraestructura de generación, distribución y transmisión.
● La mejora continua del diseño de tarifas de consumo es un elemento que requiere de atención
y estudio, por ejemplo, asociado a la tarificación de la transmisión, y fundamentalmente, al
sector distribución (e.g., cómo se abordan desafíos, costos y beneficios que supone la
integración de REDs).
38

DR Basada en Precios
Consisten en tarifas dinámicas (y no planas) de precios de
electricidad, fluctuando y siguiendo (de algún modo) los
costos reales de provisión de la energía.
● El diseño de la tarifa ToU apunta a reflejar los costos
promedio de electricidad durante diferentes períodos,
pudiendo considerar al menos 2 bloques de tiempo.
● En el extremo, RTP suponen la fluctuación horaria de
precios reflejando los costos reales de electricidad en el
mercado mayorista (día anterior o tiempo real).
En teoría RTP son los programas de DR más eficientes,
adecuados para la competitividad de mercado. No
obstante implementación es desafiante.
● Tarifas Critical Peak Pricing (CPP) incluyen un precio
mayor de uso de electricidad pre-especificado
sobrepuesto a tarifas planas o ToU.
Típicamente CPP son utilizados durante contingencias o
precios elevados del mercado por un número limitado de
días u horas al año. 39
[Badtke-Berkow et al., 2015]

Concepto General de Tarifas Variantes en el Tiempo
(Time Based Rates)
40

Definición de Tarifas Time of Use (ToU)
Tarifa variante en el tiempo debe ser capaz de capturar
las dinámicas y condiciones operacionales de corto
plazo existentes a lo largo del sistema.
En este caso, se demuestra que para la zonas centro y
norte, la señal tiende a incentivar el consumo cuando
hay mayor disponibilidad solar, mientras que para la
zona sur existe cierto desacople y el incentivo está en
más bien desplazar el consumo a la madrugada.
Al considerar las particularidades de cada zona, la tarifa
TOU se convierte en un reflejo más preciso de lo que
está ocurriendo en términos de disponibilidad de
recursos renovables de menor costo, congestiones en
transmisión, entre otros, incentivando a los usuarios
finales a adaptar sus patrones de consumo de manera
más acorde con la realidad operativa del sistema.
41

42
Resulta relevante contar con mecanismos basados en mediciones coincidentes, habilitadas por
la medición inteligente, permitiendo reﬂejar el principio de causalidad de costos.
Tarifas Basadas en la Demanda (Demand Charge Rates)
https://rmi.org/wp-content/uploads/2017/04/A-Review-of-Alternative-Rate-Designs-2016.pdf

43
Tarifas Basadas en la Demanda (Demand Charge Rates)
En Chile, mecanismo de cargos regulados por concepto de potencia de suﬁciencia (capacidad de
generación) entrega señales desalineadas a generadores (proveedores) y consumidores ﬁnales.
Generadores son remunerados en función de su disponibilidad en horas de mayor demanda a lo
largo del año. Mientras, consumidores enfrentan cargos por sus patrones de consumo en períodos
de control de horas punta del sistema, en función de sus propias demandas máximas, y no en
función de su aporte a horas de mayor demanda en períodos de control, perdiendo el principio de
causalidad de costos.

Programas de DR Basados en Precio (Implícitos)
● TVP son más fáciles de aplicar que los mecanismos explícitos (de mercado), ya que no requieren
ningún tipo de prueba previa ni procedimiento de verificación (línea base), pudiendo considerarse un
primer intento de desbloquear la flexibilidad de la demanda.
● Aún cuando esquemas de RTP puedan ser técnicamente factibles, pequeños consumidores suelen
preferir previsibilidad y estabilidad en su factura, mientras que la aparición de periodos de precios
altos sostenidos puede acarrear problemas de aceptabilidad relevantes.
● Costos diferentes a la generación de energía, costos de red (los que incluyen transmisión y
distribución), entre otros (típicamente fijados por el regulador), pueden llegar a corresponder a un
porcentaje mayoritario dentro de tarifas y reducir las señales de precio a consumidores, al no reflejar
la escasez del mercado y los costes reales de generación, limitando el potencial de ahorro.
● Frecuentemente, la tecnología habilitante requerida para reaccionar a señales de precio puede ser
más costosa que los beneficios potenciales y aversión al riesgo de consumidores, en el sentido de que
estos buscan evitar grandes e inesperadas subidas de costos en su facturación.
● TOU y CPP pueden emular los incentivos a la demanda que ofrecen esquemas RTP, equilibrando las
consideraciones de eficiencia y las presiones políticas y de los consumidores en favor de la
previsibilidad de los precios y la estabilidad de facturas.
44

Resumen del Análisis Comparado de Mecanismos
45
Clase de Mecanismo Ventajas/Oportunidades Desventajas/Desafíos
Eficiencia Energética (EE)
Reducción de consumo total de
energía.
No otorgan señales de gestión en línea con
necesidades de corto plazo del sistema.
Inversiones requeridas.
Programas de DR
Basados en
Precio (PBP-DR)
TOU
Otorgan incentivos predecibles para la
gestión de demanda. Cubre de
exposición al riesgo de la OTR,
otorgando estabilidad a facturas (ver
tarifas actuales y contratación libre).
Implementación podría no lograr reflejar
efectivamente las condiciones operacionales
de corto plazo (precios del mercado mayorista).
RTP
Refleja los precios del mercado
mayorista y condiciones operacionales
de corto plazo, traspasando dicha
información a consumidores finales.
Alta exposición al riesgo de la OTR (se antepone
a la lógica de contrataciones para la cobertura de
riesgos de corto plazo de operación del sistema),
lo que ha llevado a esperar una aún menor
popularidad en el futuro. Mayores
requerimientos sobre la infraestructura de
medición y comunicaciones, accesibilidad de
data y de respuesta de consumidores.
CPP
Refleja condiciones operacionales
críticas de corto plazo, traspasando
dicha información a consumidores
finales.
Antelación (o no) de períodos de control y
capacidad de respuesta de consumidores.
CPR
Puede producir una mayor respuesta
que CPP. Descuentos tienden a ser más
aceptables que una fuerte penalización
durante períodos críticos.
Requiere establecer una línea base con el fin de
identificar si un cliente ha tomado la acción
deseada.

Participación Abierta de la Demanda en
Diferentes Niveles de Mercado
46

De forma general, los Mecanismos Basados en Mercados consisten en la participación de la demanda
mediante ofertas como agente dentro de los diferentes niveles de mercado.
● Mercado de Energía: Consumidores ofertan reducciones de carga en el mercado mayorista, las cuales
son aceptadas de ser menores que el precio de mercado. Luego, el consumidor debe reducir su demanda
según su oferta o enfrentar una penalización.
● Mercado de Servicios Complementarios: Programas permiten a consumidores ofertar reducciones de
carga como reservas operacionales (e.g., control de frecuencia), siendo remuneradas por su disponibilidad
y activación.
● Mercado de Capacidad: Consumidores pueden comprometerse a proveer reducciones pre-especiﬁcadas
de carga frente a la ocurrencia de contingencias, recibiendo avisos de eventos con antelación y siendo
penalizados de no responder a eventos.
En estos mercados, principalmente se permite a agregadores (i.e., terceras partes) ofrecer soluciones de
DR, presentar ofertas de modiﬁcación de carga u otros servicios de red directamente en el mercado
mayorista en nombre de sus clientes (aunque grandes clientes también pueden ofrecer recursos).
47
Mecanismos Basados en Mercados

● Países con mayor participación de consumidores reconocen a agregadores
independientes, y cuentan con requisitos mínimos de potencia más bajos para
participar y ofertar en SSCC (0,1 MW).
● Se destaca la importante participación en servicios de control terciario y, en el último
tiempo, control secundario de frecuencia.
Se requiere habilitar la participación de la demanda en la prestación de todo SSCC en los
que demuestre contar con los requerimientos para la provisión de dichos productos.
Mercado de Servicios Complementarios (Ancillary Services)
48

Programas de DR Basados en Mercados (Explícitos)
● Se necesitan procedimientos de medición y verificación para comprobar los compromisos adquiridos
con el mercado y fijar las penalizaciones o pagos correspondientes.
● Metodologías para la determinación de líneas base suelen basarse en métodos estadísticos (e.g.,
datos históricos, métodos de regresión, grupos de control), que intentan estimar consumos hipotéticos.
● No obstante, algunos sistemas tiene previsto solicitar a proveedores designar las líneas base de sus
clientes y penalizarlos si el cliente consume menos que la línea base cuando no es despachado.
● Para los productos relacionados con la energía, una buena base de referencia puede estimarse a
partir de los datos históricos de consumo del proveedor de DR, tomados de los días inmediatamente
anteriores al día de despliegue.
● En el caso de SSCC prestados por recursos de DR, la línea de base puede aproximarse mejor
observando la diferencia entre el nivel de consumo inmediatamente anterior e inmediatamente
posterior a la activación de los recursos.
● En el caso de los productos relacionados con la capacidad, puede determinarse una base de
referencia del cliente a partir de los niveles de consumo máximo registrados el año anterior por el
proveedor de DR coincidentes con la carga máxima del sistema.
● Por último, existe una dimensión de agregación geográfica de la DR que puede dificultar la
participación nodal de esta en los distintos esquemas.
49

Resumen del Análisis Comparado de Mecanismos
50
Clase de Mecanismo Ventajas/Oportunidades Desventajas/Desafíos
Programas de DR
Basados en
Mercados
(MB-DR)
Energía
Operación eficiente del sistema. Señal
de cortísimo plazo de condiciones de
operación del sistema.
Diseño actual en Chile no considera la
participación activa de la demanda.
Requiere la definición de líneas base.
SSCC
Operación eficiente del sistema. Señal
de cortísimo plazo de condiciones de
operación del sistema.
Medición de la disponibilidad para
proporcionar SSCC y la entrega de SSCC
cuando se solicite es relativamente
sencilla.
Desafíos a la definición de
productos/requerimientos y operación del
sistema.
Potencia
Desarrollo eficiente del sistema. Señal
de largo plazo para inversiones.
Diseño actual en Chile no considera la
participación activa de la demanda.
Programas de DR
Basados en
Incentivos
(PBI-DR)
DLC
Disponibilidad certera del recurso, aún
cuando consumidores pueden anular el
control de la carga (a expensas de
descuentos o multas).
Mayores requerimientos sobre la
infraestructura de medición y comunicaciones,
accesibilidad de datos.
Reduce el poder de decisión de parte de
consumidores finales.
ILC
Otorga poder de decisión de parte de
consumidores finales.
Incertidumbre respecto a la disponibilidad del
recurso.

Barreras y Desafíos de la Participación de la
Demanda
51

Existen diversas barreras que deben ser superadas para que un modelo de DR sea viable:
● Técnicas
○ Infraestructura de IoT, Advanced Metering Infrastructure (AMI), Information and
Communication Technology (ICT) y Home Energy Management Systems (HEMS).
○ Soluciones tecnológicas costeables aún son escasas, producto de la falta de protocolos de
comunicación estandarizados y a los reducidos niveles de interoperabilidad entre HEMS y
otras tecnologías (e.g., domótica), especialmente a nivel de hogares.
○ Inaccesibilidad de data y barreras de telemetría para la gestión en tiempo real.
○ Normas y protocolos técnicos para la participación de DR (deﬁnición de “líneas base” y
requisitos de prueba/despacho) y procesos de interconexión para RD (medidores inteligentes y
tecnología de comunicaciones requerida).
○ Desafíos adicionales a la programación y operación del sistema.
○ Capacidad de transmisión para la participación/provisión de respuesta de demanda.
52
Barreras a la Respuesta de Demanda

● Económicas
○ Alineación de diseños de mercado y programas (ver la falta de homologación de horas de
demanda máxima de distribuidoras y regulados).
○ Existencia (requerimientos) del mercado (ver deﬁnición de productos y requerimientos como
el CRF).
○ Incertidumbre de mercado, asimetrías competitivas, y opciones tarifarias y de contratación.
○ Incentivos económicos, productivos y medioambientales que perciben consumidores.
○ Rentabilidad del negocio (revenue streams) que sustente la industria, su crecimiento e ingreso
de nuevos participantes.
○ Costos de tecnologías habilitantes.
● Regulatorias
○ Brechas para la participación de la demanda en los diferentes niveles de mercado.
○ Subestimación de comportamiento de consumidores por parte de utilities y el regulador,
resultando en mecanismos que no se adaptan a la realidad de consumidores ﬁnales.
○ Subestimando la complejidad del mercado y educación de consumidores. 53
Barreras a la Respuesta de Demanda

Integración de Medición Inteligente
Permiten monitorear con precisión el consumo y el estado de la red, ofreciendo oportunidades para
que los consumidores sean más conscientes de su uso de energía y mejoren la eﬁciencia, así como
para que los operadores mejoren la calidad del servicio y reduzcan las pérdidas.
No se trata tan solo de los propios medidores inteligentes (digitales), sino que también de toda
la Infraestructura Avanzada de Medición (AMI) y redes de comunicación asociadas. 54

Integración de Medición Inteligente
55
Preocupaciones de consumidores, como la pérdida de control, la falta de familiaridad con la
tecnología y desconﬁanza en proveedores, pueden obstaculizar la implementación de MI, llevándolos
a tomar un rol más pasivo en el uso de estos dispositivos o incluso rehusandose a la implementación.

Herramientas de Comunicación y Difusión
56
Se requiere contar con herramientas de
comunicación y difusión de la información a
consumidores ﬁnales respecto a alternativas
de servicio.
Se destacan herramientas de comparación de
tarifas reguladas y futuras ofertas de
suministro de comercializadores.

Implementación de Proyectos Pilotos
● Habilitar y fomentar el desarrollo de proyectos piloto asociados a la implementación de diferentes
mecanismos, así como el seguimiento, evaluación y divulgación de resultados se ha demostrado
como una alternativa atractiva para desarrollar la DR.
● En relación a la habilitación de proyectos piloto, se destacan las siguientes observaciones:
○ Los proyectos pilotos son una herramienta interesante para estudiar y probar los efectos de
nuevas tecnología y mecanismos, la que permite obtener resultados y conclusiones
preliminares de lo que podría ser realmente el proyecto.
○ Su implementación es desafiante y requieren la definición clara de sus etapas, en las que
se fijen sus objetivos, implementación y se sustenta la metodología en base a otros pilotos ya
desarrollados.
○ Es clave la difusión de los resultados de pilotos, tanto para el público general como para
otros actores.
57
Relevante que actores clave cuenten con los incentivos adecuados y herramientas (flexibilidad)
necesarias para poder llevar adelante proyectos piloto.

Cuantificación de Impactos Medioambientales
● La respuesta de la demanda puede desempeñar un papel importante en la reducción de las
emisiones de carbono y en la protección del medioambiente cuando es bien implementada.
● El DR contribuye indirectamente a la reducción de emisiones al reducir o posponer la necesidad
de inversiones adicionales, y disminuir el uso de la generación en horas de mayor estrés.
● No obstante, el desplazamiento de la demanda puede tener un efecto de rebote durante otras
horas, lo que puede llevar a un aumento en el consumo de electricidad.
Existen una serie de desafíos en la materialización efectiva de las reducciones de emisiones:
● La definición de señales económicas que reflejen el aumento/disminución en emisiones.
● La cuantificación de los beneficios medioambientales generados por la DR.
● La falta de escenarios contrafactuales claros con los cuales comparar resultados de medidas.
58
El DR basado en precios tiene potencial para reducir costos operativos y emisiones cuando se
respalda con señales adecuadas (e.g., precio del carbón/factor de emisiones marginales).

Integración de Recursos Energéticos
Distribuidos
59

Integración exponencial de la electromovilidad a nivel global.
61
Evolución del Stock Global de Vehículos Eléctricos
https://iea.blob.core.windows.net/assets/dacf14d2-eabc-498a-8263-9f97fd5dc327/GEVO2023.pdf

Mandatos ambiciosos para la integración de vehículos cero-emisión y restricciones a vehículos
con motores de combustión.
Metas Ambiciosas de Adopción de Electromovilidad
62
https://iea.blob.core.windows.net/assets/dacf14d2-eabc-498a-8263-9f97fd5dc327/GEVO2023.pdf

Transporte Público como Punto de Partida
63

Diferentes clasiﬁcaciones de vehículos eléctricos.
Innovación Tecnológica en el Desarrollo de EVs
64

Diferentes tipos de conectores y niveles de carga de vehículos eléctricos suponen desafíos
importantes en términos de interoperabilidad y barreras adicionales para su adopción.
65
Innovación Tecnológica en el Desarrollo de EVs
https://energia.gob.cl/electromovilidad

Ventajas y Desventajas de EVs
66
Ventajas
● Reducción neta de emisiones de CO2.
● Alta eficiencia y desempeño.
● Combustible “eléctrico” se encuentra
ampliamente disponible, relativamente
barato y altamente flexible.
● Potencial de almacenamiento y de
flexibilidad de la demanda para la red
eléctrica.
[Dickerman and Harrison, 2010] & [Schuller et al., 2015]
Desventajas
● Costos de baterías (aún) significantes.
● (Aún) largos tiempos de carga.
● Infraestructura adicional requerida.
● (Aún) falta de estandarización,
particularmente en relación a su conexión a
la red y comunicación.

● Costos de baterías de EVs en 2022 eran casi 90% más bajos que en 2008.
{
● A pesar de los altos costos de inversión requeridos, costos totales de propiedad (total cost of
ownership) demuestran rentabilidad en el mediano y largo plazo, cuando se compara con
vehículos con motores de combustión. [Schuller et al., 2015]
Economías de EVs
67

Requerimientos de Movilidad y Comportamiento de Usuarios
68
● Gran parte de las necesidades diarias
de conducción podrían ser cubiertas
por EVs hoy.
● 95% de las veces, las distancias
recorridas podrían ser fácilmente
cubiertas por EVs (160km).
● Clusterización de patrones de carga
aumenta la probabilidad de peaks de
demanda adicional.
● Baja utilización (en tiempo) de EVs
supone oportunidades para su
gestión inteligente.
[Schuller et al., 2015]

Congestiones Causadas por la Penetración de EVs
69
Patrones de carga aumenta la probabilidad de peaks de demanda adicional.
[Lopes et al., 2009]

Desafíos y Oportunidades Asociados a la Carga de EVs
70
Desafíos
● Altos costos de inversión en infraestructura
(transformadores, subestaciones, líneas).
● Altos costos y falta de infraestructura de
carga rápida.
● Impactos en peaks de demanda de carga
no controlada.
● ¿Quién paga por qué?
[Silver Spring Networks, 2013]
Oportunidades
● Maximización del uso de infraestructura.
● Gestión de peaks de demanda.
● Reducción de necesidades de inversión
en nueva capacidad para atender peaks
de demanda.
● Reducción de GEI.
● Empoderamiento de consumidores en
eﬁciencia energética.

Concepto de Vehicle-to-Grid (V2G)
71
[Ravi and Aziz, 2022]

[Ravi and Aziz, 2022]
Concepto de Vehicle-to-Grid (V2G)
72

Beneficios y Barreras para la Gestión V2G
73
Beneficios
● Mantener la confiabilidad de la red
mediante la provisión de Servicios
Complementarios.
● Ingresos/ahorros adicionales para
consumidores dueños de EVs que
gestionan inteligentemente sus procesos
de carga.
● Reducciones adicionales de GEI al apoyar
la integración de generación ERV.
Barreras
● Disponibilidad de capacidad de V2G
usualmente menor durante horas de
máxima demanda.
● Eficiencia de baterías.
● Costos de ciclaje, en términos de la
degradación de sistemas de baterías.
● Costos de suministro V2G fragmentado,
infraestructura de medición inteligente,
comunicaciones y control.
● Electrolineras/electro-terminales como
punto de partida.

74
Investigación en V2G por el ECS Lab UC

75
Investigación en V2G por el ECS Lab UC

Integración de Generación Distribuida
77
Crecimiento exponencial en GD para autoconsumo (Netbilling) y pequeños medios de
generación distribuida (PMGD), los que se espera alcancen 4.2 GW de capacidad a 2026
(33 GW SEN hoy).
http://energiaabierta.cl/visualizaciones/pequenos-medios-de-generacion-en-chile/

78
Integración de Generación Distribuida
Potencial de desarrollo aún profundamente desaprovechado.
https://www.globalsolarcouncil.org/pages/scaling-up-distributed-solar-generation/

Principales Beneficios de la Generación Distribuida
79
● Empoderamiento de consumidores finales de cara a la transición energética.
● Beneficios socioeconómicos (ahorros individuales, generación de empleo, etc.) y
medioambientales (huella de carbono, uso de suelos, etc.).
● Aumentar la resiliencia e independencia energética (dependencia de combustibles fósiles).
● Estudios dan cuenta del valor de
estrategias de integración de
REDs, así como el aprovechamiento
de la flexibilidad de la demanda, los
que podrían generar ahorros
significativos, respecto a escenarios
en donde no se toman medidas
proactivas (e.g., 100 billones de
dólares en el caso australiano a
2050).
https://www.energynetworks.com.au/resources/reports/2020-reports-and-publications/open-energy-networks-project-energy-networks-australia-position-paper/

La adopción exponencial de GD supone desafíos a la operación de sistemas eléctricos,
siendo clave la ﬁgura del Agregador, no tan solo de demanda, sino que también de
recursos distribuidos de energía (Plantas de Generación Virtual o VPPs).
Principales Beneﬁcios de la Generación Distribuida
80

Principales Desafíos de la Integración de GD
81
● Necesidad de incorporación de sistemas de almacenamiento.
● Analizar servicios o beneficios que los REDs puedan ofrecer.
● Estudiar esquemas tarifarios y modificaciones necesarias para entregar señales al mercado.
● Costos de conexión y operación, y revisión de procedimientos administrativos.
● Gestión de congestiones, mayor involucramiento por parte de ISOs, DISCOs, y TRANSCOs.
● Inversiones públicas, incentivos a la inversión privada y promoción de modelos ESCO y
modelos comunitarios.
● Habilitación de nuevos modelos de negocios para el financiamiento y la sociabilización de los
beneficios económicos de la generación distribuida.
Visión de futuro en chile, participación activa y masiva de REDs mediante mecanismos de
mercado en el proceso de descarbonización, proveyendo servicios y operando de forma
descentralizada y coordinada con el mercado de gran escala (señales).

¿Qué es Vink?
Servicio de gestión inteligente de consumos eléctricos que
permite ahorrar en costos de energía, disminuir la huella de
carbono y aumentar la productividad.
83
Usa Mejor tu Energía

¿Qué es Vink?
Vink es una plataforma de hardware, software y modelos
matemáticos que permite a consumidores de energía obtener
beneﬁcios económicos y medioambientales gracias a la
gestión inteligente de sus recursos energéticos distribuidos.
Sistema
Consumos
individuales
Proveedor
Elementos de
generación
distribuida del
cliente
Aireación
Bombeo
Tratamiento
Planta
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¿Qué es Vink?
Plataforma patentada de hardware, software y modelos
matemáticos basados en tecnología IoT para el monitoreo y control
de consumos eléctricos en tiempo real.
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¿Qué es Vink?
Plataforma patentada de hardware, software y modelos
matemáticos basados en tecnología IoT para el monitoreo y control
de consumos eléctricos en tiempo real.
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Implementación: Gomas Cruzeiro
87
87
“Plataforma es un excelente apoyo visual para interpretar medidas de gestión que son
posibles de tomar pero que no son fáciles de identiﬁcar, siendo útil para corregir patrones de
consumo.”
“Nos ha permitido
adelantarnos a cuál será
el monto de la factura
del mes.”

Implementación: Gomas Cruzeiro
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88
● Ayudamos a mitigar el impacto de inicio del horario punta al promover la
redistribución de turnos, capitalizando un 77% ($34,03/kWh) del potencial disponible.
● Ayudamos a visibilizar y atacar los consumos vampiros, capitalizando un 68%
($6,21/kWh) del potencial mitigable.
“Gráﬁcos de exposición a
costos marginales y
consumos vampiros nos
han apoyado a tener más
cuidado respecto a cómo
gestionar nuestros
consumos, con lo cual se
preﬁrió eliminar turnos
nocturnos.”

Proyectos de I+D en Gestión de Demanda
89
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Principales Observaciones
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● Medición inteligente y tecnologías de comunicación e información son habilitantes para la
participación activa de la demanda, la gestión de demanda e integración de DERs.
● Avanzar en la accesibilidad de información, incluso en tiempo real, resulta habilitante para la
competencia y el desarrollo de modelos de negocio.
● Necesidad de avanzar en una definición de tarifas reguladas y cargos específicos, alineada
con el principio de causalidad de costos, lo que a su vez debiera entregar las señales de
precio que incentiven de forma natural la participación proactiva de la demanda.
● Fomentar el aumento en oportunidades de elección de consumidores finales, la definición de
la figura del comercializador puro y desregulación (re-regulación) del segmento.
● Habilitar la participación directa de la demanda como participante dentro de los diferentes
niveles del mercado, incentivando la inversión y aparición de nuevos actores.

● Tarifas variantes en el tiempo permiten traspasar señales de precio que reﬂejan en cierta
medida el estado del suministro eléctrico aguas arriba.
● Se debe evaluar la inclusión de señales que internalicen y motiven una gestión de demanda
en mayor sintonía con una reducción en emisiones.
● La participación de la demanda en mercados de corto plazo supone desafíos adicionales a la
programación y operación del sistema.
● Habilitar/fomentar el desarrollo de proyectos piloto asociados a nuevas tecnologías y la
implementación de diferentes mecanismos, así como el seguimiento, evaluación y
divulgación de resultados.
● Se destaca la posibilidad de avanzar en diferentes aristas de forma paralela y paulatina,
cuyos elementos clave son: La adopción de IMA habilitante; desarrollar herramientas de
comunicación y difusión de la información a consumidores ﬁnales; y habilitar la posibilidad de
desarrollar proyectos piloto. 92

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● Sistemas y mercados eléctricos del futuro tendrán más actores, cuyas interacciones serán
cada vez más complejas.
● Los recursos energéticos distribuidos (REDs) transforman los sistemas eléctricos, apoyando la
descarbonización y mejorando la resiliencia energética. No obstante, introducen desafíos
para las redes tradicionales, diseñadas bajo un paradigma de ﬂujo unidireccional.
● Resulta relevante reconocer la importancia de REDs, masiﬁcando y gestionando la
participación de estos recursos, y aportando con servicios y valor agregado al sistema.
● En este sentido, se requieren de cambios en los diseños tradicionales de mercado, y
regulaciones que permitan aprovechar el potencial de estos recursos.
● Agregador como agente clave, otorgando las herramientas y oportunidades de participación
donde no las hayan o falten incentivos para distribuidoras, comercializadoras o generación.

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