ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
Departamento de Electrotecnia y Sistemas
Introducción al Análisis de los Sistemas
de Energía Eléctrica
2º ITIE
Febrero 2008
La energía eléctrica
•
Importancia de los sistemas de energía eléctrica
– Influencia
en el desarrollo económico y social de un
país
– Estratégico
– Fuente
de energía básica
– Relación
con índices de desarrollo y crecimiento de un
país
– Sector
antiguo y de futuro
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La energía eléctrica
•
Características de la energía eléctrica
– Debe
generarse en el mismo instante que se
consume, no se almacena en grandes cantidades
(centrales de bombeo, baterías)
– Fluye
por la red eléctrica conforme a las leyes
eléctricas (Ohm y Kircchoff)
– Cuando
se mezclan los productos en la red no se
puede distinguir su procedencia
– Equilibrio
dinámico necesario → análisis y control
– Incidentes:
cortocircuitos → análisis y protección
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3
Índice
1.
Breve reseña histórica
2.
Configuración de un sistema de energía eléctrica
3.
•
La generación
•
El transporte / distribución
•
Demanda eléctrica
Estructura del sector eléctrico en España
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Febrero 2008
4
Evolución histórica electricidad
•
•
•
•
1982-1900
– Explotación independiente.
Centrales CC. Iluminación.
1900-1930
– Desarrollo hidroeléctrico. CA
trifásica. Transformador ->
transporte
– Normalización
– Empresas verticalmente integradas
1930-1990
– Interconexión de empresas en
redes malladas
– Consolidación empresas y
transporte (UNESA, ENDESA, ...)
1990-Actualidad
– Mercados competitivos
– Competencia+Regulados
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Índice
1.
Breve reseña histórica
2.
Configuración de un sistema de energía eléctrica
3.
•
La generación
•
El transporte / distribución
•
Demanda eléctrica
Estructura del sector eléctrico en España
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6
Configuración de un sistema eléctrico
Fuente: www.ree.es
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Febrero 2008
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Configuración de un sistema eléctrico
•Transporte:
•400, 220kV
•Red mallada
•Reparto:
•132, 110, 66, 45kV
•Red mallada/radial
•Distribución:
•20kV / 400V
•Red radial
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Configuración de un sistema eléctrico
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Índice
1.
Breve reseña histórica
2.
Configuración de un sistema de energía eléctrica
3.
•
La generación
•
El transporte / distribución
•
Demanda eléctrica
Estructura del sector eléctrico en España
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10
Generación eléctrica en España: instalaciones
Fuente: www.ree.es
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11
Generación eléctrica en España: cobertura
78.754 MW (31-12-2006)
85.959 MW (31-12-2007)
Fuente: www.ree.es
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12
Generación: cobertura demanda (1998-2008)
Fuente: www.cne.es
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13
Generación eléctrica en Europa
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Índice
1.
Breve reseña histórica
2.
Configuración de un sistema de energía eléctrica
3.
•
La generación
•
El transporte / distribución
•
Demanda eléctrica
Estructura del sector eléctrico en España
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15
Transporte de energía eléctrica en España
Fuente: www.ree.es
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16
Flujos de potencia en España
Fuente: www.ree.es
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17
Transporte: Europa
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18
Distribución: distribución geográfica empresas
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19
Índice
1.
Breve reseña histórica
2.
Configuración de un sistema de energía eléctrica
3.
•
La generación
•
El transporte / distribución
•
Demanda eléctrica
Estructura del sector eléctrico en España
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20
Demanda: tiempo real (viernes 22-feb-08)
Fuente: www.ree.es
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21
Demanda: tiempo real (sábado 23-feb-08)
Fuente: www.ree.es
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22
Demanda: históricos
Fuente: www.ree.es
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Demanda de consumidores nacionales
Fuente: www.cne.es
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24
Incremento de la demanda en Europa
•
Incremento anual 2006/2005 (%)
Fuente: www.reee.es
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Índice
1.
Breve reseña histórica
2.
Configuración de un sistema de energía eléctrica
3.
•
La generación
•
El transporte / distribución
•
Demanda eléctrica
Estructura del sector eléctrico en España
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Sector eléctrico: actividades
•
Actividades en competencia:
– Generación
– Comercialización
•
Actividades reguladas
– Transporte
– Distribución
– Gestión
económica del sistema (OMEL-CNE)
– Gestión técnica del sistema (REE)
•
Separación jurídica/contable entre actividades
reguladas y en competencia
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Negocio eléctrico en España: reparto (2002)
ENDESA
IBERDROLA
HIDROCANTÁBRICO
UNIÓN FENOSA
COMERCIALIZACIÓN
DISTRIBUCIÓN
GENERACIÓN
0%
20%
40%
60%
80%
100%
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Sector eléctrico español
Fuente: www.uclm.es
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Sector eléctrico español: estructura
Comisión Nacional
de la Energía (CNE)
Red Eléctrica de España (REE)
Red Eléctrica
Generadores
Comercializador
Cargas
-Transportista
-Distribuidor
€
Mercado Eléctrico
€
Operador del Mercado Eléctrico (OMEL)
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Sector eléctrico: Mercado eléctrico
Cargas
Comercializadores
Generadores
Fuente: www.omel.es
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31
Sector eléctrico: mercado eléctrico
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32
Sector eléctrico: precios mercado/regulados
GARANTÍA DE
Garantía potencia PRODUCCION
POTENCIA
9.823
8.553 M€
1.014 M€
1.014 M€
AÑO 2002
Precios del mercado
Precios regulados
CTC
CTC
270
270 M€
M€
TRANSPORTE
EXTRA
COSTE
COSTE
NUCLEAR
NUCL.
585 M€
EXTRAPEN.
EXTRAPEN.
201 M€
633 M€
MERCADO
DISTRIBUCION
2.701 M€
COMERCIALIZACIÓN
256 M€
6.614 M€
13.444 M€
Incentivo
carbón
INCENTIVO
CARBÓN
NAC.
nacional
214 M€
Incentivos
INCENTIVOS
RENOVABLES
Renovables
925 M€
CONSUMIDOR
FINAL
MERCADO
6.614 M€
Instituciones
31 M€
33
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33
Sector eléctrico: estructura de costes 2008
Coste total previsto: 29.166 M€
Fuente: www.cne.es
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Objetivo de Análisis de los Sistemas de Energía
Eléctrica
Obtener modelo
eléctrico equivalente
Cálculo de las
variables del sistema
(flujo de cargas)
-operación
-planificación
Cálculo de las
variables del sistema
ante fallos
(cortocircuitos)
-planificación
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Enlaces
•
Red Eléctrica de España
www.ree.es
•
Operador del Mercado Eléctrico
www.omel.es
•
Comisión Nacional de la Energía
www.cne.es
•
Ministerio de Industria
www.mityc.es/Electricidad
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