Title: Captulo 4
1Capítulo 4
Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Métodos para Asignar Costos Fijos de Transmisión
Junio-Julio 2009
2Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Contenido
1. Introducción 2. Características de
metodologías de costos por uso de redes de
transmisión
3. Definición de costos por uso de redes de
transmisión 3.1. Elementos para evaluar el
uso de redes de transmisión 3.2.
Asignación de costos fijos 4. Método de la
estampilla postal 5. Método del contrato por
trayectoria 6. Método del MW-Milla 7. Método
del flujo dominante 8. Comentarios adicionales
sobre metodologías basadas en flujos 9. Costeo
por uso de red mediante costos marginales 10.
Cálculo de costos fijos en un sistema de prueba
3Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Introducción
La reestructuración del sector eléctrico ha
causado que la red de transmisión del sistema
eléctrico de potencia sea el foco de atención
físico/eléctrico/financiero de compañías
eléctricas públicas y privadas. En general, el
objetivo de permitir la intervención de terceras
partes en un negocio caracterizado por una
compañía suministradora de energía y un conjunto
de consumidores, debe ser la realización del
negocio de compraventa de energía en forma más
eficiente, de modo que todos participen de los
beneficios inherentes a esta mayor eficiencia.
El grado de apertura dictado con estas nuevas
políticas de servicio en cada país ha sido
distinto. Sin embargo, se ha notado una tendencia
en conservar la centralización en lo referente a
instalaciones de la red de transmisión.
4Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Características de Metodologías
En la mayoría de los mercados de energía
eléctrica se considera al uso del sistema de
transmisión como de beneficio público. Esto
significa que la asignación de cargos por la
prestación del servicio de transmisión está
sujeta a costos, de modo que los organismos de
regulación asignan precios o costos con base a
una estructura tarifaria. Una manera es
determinando y aplicando políticas de precios. En
general, los creadores de estas políticas y sus
asesores, es decir, economistas, ingenieros,
ejecutivos y defensores de los consumidores,
entre otros, han determinado que las metodologías
para asignación de precios o costos, en este caso
por uso de la infraestructura de transmisión,
deben contener lo siguiente
5Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Características de Metodologías
- Recuperación de costos. Las tarifas deben
producir réditos para cubrir gastos de inversión,
operación y mantenimiento, así como para
proporcionar un nivel de ganancia para los
oferentes del servicio. - Motivación del uso eficiente. La estructura de
precios (costo relativo en función del servicio
dado) debe dar incentivos por usar el sistema de
transmisión eficazmente. Aun cuando el sentido de
eficiencia es un asunto de discordancia, todos
los agentes participantes están de acuerdo en que
el sistema de tarifas debe alentar la eficiencia. - Incentivación para la inversión óptima. La
estructura tarifaria debe resultar en la
motivación a propietarios de la red de
transmisión a invertir en nueva infraestructura
de manera óptima.
6Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Características de Metodologías
- Requisitos para una estructura de precios con
respecto a su implantación - Equidad. Cualquier estructura de precios debe ser
justa o equitativa para todos los participantes
dos agentes en idéntica situación deben ser
cargados con la misma tarifa. No debe ser
discriminatoria. - Transparencia. Se debe permitir que la
información para la aplicación de la metodología
sea conocida por todos los participantes, además
de especificar claramente su origen. No debe
haber duda de la información utilizada para el
cálculo. - Comprensibilidad. La estructura de precios debe
ser entendible para sus clientes. Si un mecanismo
tarifario es tan complejo que sus usuarios no
confían en su habilidad de tomar decisiones de
compra, ellos no usarán el servicio y buscarán
otras maneras de satisfacer sus necesidades. - Aplicabilidad. Un sistema de precios complicado y
que económicamente no pueda ser llevado a la
práctica, no es útil. Muchas ideas de precios
aparentemente adecuadas requieren de mediciones
de flujos de potencia en tantos puntos del
sistema eléctrico, así como un análisis del
sistema a detalle, que es cuestionable si pueden
aplicarse con éxito y es dudoso que su costo sea
justificable.
7Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Características de Metodologías
- En general, cualquier metodología de asignación
de cargos por uso de la infraestructura de
transmisión debe - Basarse en el comportamiento real de los sistemas
eléctricos de potencia, respetando las leyes
físicas que determinan el comportamiento de los
flujos a través de la red, las pérdidas, así como
considerar aspectos de capacidad de transmisión e
interdependencias del sistema. - A la vez, la metodología debe proveer señales
económicas adecuadas a los agentes del mercado,
de manera que promuevan su utilización óptima.
8Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Características de Metodologías
- Llegar a este equilibrio resulta difícil, de modo
que se puede encontrar metodologías que son
aplicables, debido principalmente a la influencia
de los factores mencionados anteriormente y que
resultan de un consenso de lo que es eficiente
económicamente e implantable en la práctica. - Es decir, cualquier metodología será
económicamente estable si todos los agentes
participantes están de acuerdo en que tal
metodología es la que se debe aplicar, aun cuando
sea simple en exceso y produzca distorsiones a la
eficiencia económica del mercado.
9Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Definición de Costos por Uso de Redes
- Dos principales problemas pueden reconocerse en
mercados de electricidad reestructurados - Económico. La oferta y la demanda se
incrementarán tanto en número como en nivel,
prevaleciendo un ambiente de competencia dentro
de los servicios de suministro de energía. - Técnico. Las estrategias de planeación, operación
y control de la red eléctrica deberán realizarse
incluyendo los posibles intercambios de energía
que se puedan dar, ya sea por el propio mercado o
por acuerdos entre terceros.
10Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Definición de Costos por Uso de Redes
- Para resolver estos problemas, en caso de haber
compañías eléctricas verticalmente integradas,
estas requieren evaluar los costos en que
incurren al suministrar energía o proporcionar el
servicio de transmisión. - Con la participación de terceros, el proceso de
producción/consumo de energía eléctrica es
principalmente a través de transacciones de
energía, precisándose que su impacto sea
evaluado. Una evaluación rigurosa del costo total
de una transacción, desde el punto de vista de
operación del sistema eléctrico, requiere
determinar el impacto económico en los siguientes
rubros - - Producción
- - Modificación del nivel de seguridad
- - Uso de la infraestructura de transmisión
11Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Definición de Costos por Uso de Redes
- Evaluación de costos en que incurren los
contratos bilaterales - 1. Costo de Producción
- El costo de producción asociado a una transacción
es la diferencia entre el costo total de
producción sin la transacción, CPbase, y el
resultante de introducir la transacción u,
CP(u) - ?CP(u) CPbase CP(u)
(4.1) - Ambos costos de producción pueden determinarse
ejecutando un despacho de potencia activa en cada
caso.
12Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Definición de Costos por Uso de Redes
- Evaluación de costos en que incurren los
contratos bilaterales - 2. Impacto sobre la seguridad (utilización de
servicios auxiliares) - - Reducción de reserva de capacidad de
- transmisión (costos de
oportunidad). - - Uso adicional de reservas
- - Regulación de voltaje
- - Etc.
13Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Definición de Costos por Uso de Redes
- Evaluación de costos en que incurren los
contratos bilaterales - 3. Costos por uso de red
- - Inversión inicial
- - Depreciación de la red
- - Gastos de OM
- - Impuestos
- - Gastos administrativos y generales
Estos costos pueden ser incluidos en un
factor de costo global para cada elemento de
transmisión. Este costo global es un costo fijo,
ya que debe ser cubierto independientemente del
número de usuarios.
14Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Definición de Costos por Uso de Redes
- Desde un punto de vista de asignación de cargos
fijos por el servicio de transmisión, las
metodologías que fueron desarrolladas hace
algunos años se han basado en la existencia de
transacciones bilaterales y que los conceptos que
se manejan pueden aplicarse, con adecuadas
modificaciones en algunas etapas del cálculo para
otro tipo de mercados. - Por otra parte, si la estructura del mercado es
tal que no permite establecer una relación
directa entre compradores y vendedores a través
de una cantidad específica de MW (pool o de
subastas), entonces, los conceptos anteriores son
evaluados estableciendo responsabilidades por
separado a generadores y consumidores.
15Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Elementos para Evaluar el Uso de Redes
- Una trayectoria carga/generación es el conjunto
de inyecciones y cargas asociadas a un
permisionario o a una compañía eléctrica
tradicional. Para un permisionario, la
trayectoria usualmente tiene dos elementos de
igual magnitud la inyección de potencia activa y
la carga a suministrar. - Para la compañía, esta trayectoria tiene las
siguientes componentes - Generación nativa. Incluye toda la generación
perteneciente a la compañía. - Carga nativa. Incluye todas las cargas a las que
la compañía suministra el servicio de energía. - Importación de energía. Está representada por
todas las inyecciones que entran a la compañía a
través de sus enlaces con otras compañías o
terceros generadores mediante contratos
específicos. - Exportación de energía. Esta se representa como
cargas en nodos terminales de cada circuito
conectado a los nodos eléctricos de otras
compañías.
16Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Elementos para Evaluar el Uso de Redes
- En el nuevo entorno técnico/económico que vive el
sector eléctrico, causado por la desagregación de
servicios, analizado desde el punto de vista de
la red de transmisión, se puede tener dos
posibles casos - Que la red de transmisión sea manejada por un
monopolio (gubernamental o privado), alojando
flujos de potencia, producto de requerimientos de
carga/generación de la misma compañía y de
negociaciones pactadas por terceros. - Un grupo P de compañías conjunta recursos para
construir un sistema de transmisión,
proporcionándose a sí mismos las condiciones para
realizar sus transacciones de energía, las
cuales, de ejecutarse en forma adecuada, tendrán
como resultado un negocio eficiente, considerando
que dicho sistema de transmisión sea más
económico operando de manera conjunta, que si
cada parte involucrada construyese su propio
sistema aislado o que formase parte de un
subsistema menor.
17Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Elementos para Evaluar el Uso de Redes
- El problema en ambos casos es la asignación
adecuada de la parte respectiva del costo de
inversión entre los participantes del sistema de
transmisión. - La manera que se adopte para repartir costos debe
ser estable desde un punto de vista económico, lo
cual implica que cada participante del sistema
paga menos que cuando se separa del mismo.
18Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método de la Estampilla Postal
- Este método asigna un costo a cada transacción,
con base al costo fijo total que se pretende
recuperar y a la cantidad de potencia asociada a
la transacción - (/año)
(4.2) - donde
- P(u) Potencia activa en MW negociada en la
transacción u. - Ppico Demanda pico del sistema en MW.
- TC Costo total fijo o global del sistema de
transmisión.
19Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método de la Estampilla Postal
- Características
- Este método es el más aceptado, debido a su fácil
aplicación. - Recupera totalmente el costo fijo asociado a la
red de transmisión. - Considerado económicamente ineficiente por
ignorar la escasez de elementos de transmisión,
el uso real que cada participante hace de ella,
así como el punto de operación del sistema. - Aplicable independientemente del tipo de mercado.
20Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método de la Estampilla Postal
TC costo fijo total a recuperar para este
sistema. Contrato Bilateral R(T1) TC 100 /
(800 100 100) TC/10 R(T2).
21Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método de la Estampilla Postal
- Cuando se trata de un mercado mayorista,
entonces, el método de la estampilla postal es
aplicado en términos de las inyecciones de
potencia que representan los participantes - (/año)
- donde
- Pi Inyección de potencia por participante en
el mercado, para - el escenario de demanda pico.
22Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método de la Estampilla Postal
Mercado de subastas R(T1-generación) TC
(100)/(2000) TC/20 R(T1-carga)
23Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método de la Estampilla Postal
- En México, TC es el costo marginal de largo plazo
de la infraestructura de transmisión, para el año
2000 con un valor de 4.33 109 /mes. - En Texas, los cargos por uso de red son asignados
mediante una estampilla postal, previa
especificación del servicio en un contrato
(servicio planificado), en términos de la demanda
máxima del solicitante, con un margen del 15.
Además, se paga un cargo adicional por concepto
de pérdidas marginales. Cuando ocurren cambios
imprevistos en este servicio, se asigna una
tarifa diferente por uso de la red, siempre y
cuando se tenga capacidad disponible en la red de
transmisión. El total de TC que se recupera,
mediante esta metodología, es del 70, mientras
que el 30 se recupera mediante una variante del
MW-milla.
24Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Contrato por Trayectoria
- Red de transmisión vista como un conjunto de
rutas que conectan a cualquier par de puntos, y
el problema de utilización es planteado como un
problema de transporte. -
- Para esto, se requiere establecer un camino
específico entre los puntos de envío y recepción
para realizar la transmisión, conocido como
contrato por trayectoria y es seleccionado de
común acuerdo entre la compañía transmisora y el
usuario, sin realizar estudio de flujos de
potencia alguno, a fin de identificar la porción
de red que se involucra para ejecutar la
transacción.
25- Transacción entre 1 y 10 de 1000 MW.
- Trayectorias posibles
- Trayectoria 1 1-3-8-10 (1000 MW).
- Trayectoria 2 1-3 (1000 MW), 3-8-10 (600MW),
3-9-10 (400 MW). - Trayectoria 3 1-2-5- 7-11-10 (500 MW), 1-3-8-10
(500 MW).
26Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Contrato por Trayectoria
- Características
- La forma en que estas trayectorias son
establecidas no obedecen a la Ley de Voltajes de
Kirchhoff, la cual, en conjunto con los
parámetros de cada elemento de transmisión,
define el flujo de potencia en la red. - Este método, al igual que el de la estampilla
postal, también ignora el punto de operación
actual del sistema eléctrico de potencia. - El uso real de la red, con respecto a las
trayectorias contratadas, tiende a ser más
inexacto conforme el sistema de transmisión sea
cada vez más mallado.
27Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Sea Z(P) el costo óptimo del sistema de
transmisión capaz de satisfacer todos los
requerimientos de las trayectorias
carga/generación de P participantes del sistema. - Sea Z(Pu) el costo de transmisión requerido
cuando la trayectoria carga/generación de un
participante u es removida del sistema. Aquí, la
proporción de cada participante es el impacto
discreto sobre los costos de transmisión, esto
es, sobre la diferencia ?z Z(P) Z(Pu) -
(4.3)
28Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- La ecuación de asignación (4.3) es estable,
debido a que provee incentivos económicos a todos
los participantes para permanecer integrados al
sistema. - Además, asegura que los costos de capital son
recuperados, puesto que la suma de las
asignaciones de costo a cada participante es
igual al costo total del sistema Z(P). - Dado que cada trayectoria es balanceada, la
remoción de un participante puede simularse sin
afectar el despacho de los agentes restantes. Es
decir, los costos Z(Pu) pueden ser calculados
con dos estudios de flujos el primero incluyendo
al participante y el segundo sin incluirlo. - Por superposición, el impacto puede obtenerse de
un estudio de flujos donde las únicas cargas y
generaciones son aquellas pertenecientes al
participante. Esto es,
29Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
-
(4.4) - nl es el número de elementos en el sistema de
transmisión. - es el flujo a través del circuito l
debido a la trayectoria carga/generación u, Ll es
la longitud del elemento en km o mi, cl es el
costo unitario anual (/km-MW-año) del circuito
l, el cual es calculado como -
(4.5) - Cl Costo total anual en (/año)
- Flujo de potencia nominal del
circuito en MW.
30Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Ejemplo. Supóngase una línea de transmisión de
400 kV con dos circuitos, dos conductores por
fase y de 50 km de longitud. El costo total de
esta línea incluyendo sus dos alimentadores es - Cl 2,313,606/año.
- 1000 MVA.
- Una transacción u que produce un flujo de 100 MW
a través de tal elemento debe pagar un costo fijo
de -
2,313,606/(501000) (100 50) -
231,360.6/año.
31Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- En el caso en que u fuese el único participante,
entonces, deberá pagar el costo total del
elemento, debido a que la ecuación (4.3) se
aplica de la siguiente manera -
-
2,313,606.00 /año.
32Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Ecuaciones Alternas del Método MW-Milla.
- Substituyendo la ecuación (4.4) en la ecuación
(4.3) -
(4.6) - Dado que en el denominador la suma de las
componentes z(s) es igual al flujo del circuito
Z(P), se tiene
33Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Ecuaciones Alternas del Método MW-Milla.
-
(4.7) - Si se utiliza al flujo actual, fl , en lugar del
flujo nominal, a fin de reflejar el hecho de que
se desea calcular el costo del elemento asociado
a u como un porcentaje de su uso -
(4.8)
34Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Ecuaciones Alternas del Método MW-Milla.
- La ecuación (4.8) ilustra más claramente el
nombre de método del MW-Milla, ya que el costo
del elemento está dado como -
(4.9) - Cl Costo total de la línea de transmisión l en
(/año). - Ll Longitud del elemento de transmisión l en
millas. Para - transformadores, L1.
- cl Costo unitario del elemento de transmisión
expresado - en (/milla-año-MW).
35Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Ecuaciones Alternas del Método MW-Milla.
- Para el ejemplo anterior, si u es el único
participante que utiliza la línea de 400 kV,
entonces, mediante la ecuación (4.8) - (2,313,606) (100)
/ 100 2,313,606 /año. -
36Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
Sistema con tres transacciones
Descomposición de los flujos por cada transacción
37Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
100
T1 100
T1 100
Costo total recuperado Cl Cl Cl Cl
100
T2 100
T2 100
100
T3 100
T3 100
38Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- De acuerdo a este resultado, de la aplicación de
(4.8) se puede identificar algunas
consideraciones prácticas y conceptuales - 1. Los flujos asociados a diferentes
participantes pueden ir en direcciones opuestas
en el mismo elemento o circuito. - 2. Las trayectorias carga/generación varían a
través del periodo de planeación o de operación. - 3. La asignación de R(u) puede ser negativa, si
el flujo tiene una dirección opuesta al flujo
total.
39Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Criterio A. Se considera tanto flujos en un
sentido como en otro - Criterio B. Tanto los flujos positivos como
negativos deben pagar -
(4.10) - Criterio C. Los flujos negativos no representan
cargos -
(4.11)
40Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Ejemplo. Suponga la misma línea de transmisión,
pero ahora con dos participantes en el mercado - El flujo debido a la transacción u es negativo,
mientras que el de v es positivo, tomando como
referencia el flujo neto fl. La aplicación de
los tres criterios da los siguientes resultados
fl 100
fl (u) 50
fl (v) 150
41Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Criterio A. El costo fijo del elemento de
transmisión que se reparte entre las dos
transacciones es - El costo que se recupera por el uso de este
elemento es - R(u) R(v) 2, 313, 606/año.
- En este caso, v pagaría un costo mayor al costo
del elemento, resultado de que u recibiría una
bonificación.
42Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Criterio B. Asignación de cargos de acuerdo a la
magnitud de flujos - El costo que se recupera por el uso de este
elemento es - R(u) R(v) 2, 313, 606/año.
43Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Criterio C. Asignación de cargos de acuerdo al
sentido del flujo neto - El costo que se recupera por el uso de este
elemento es - R(v) 2, 313, 606/año.
44Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- La aplicación de los tres criterios, permite la
recuperación total de costos fijos de la red de
transmisión. Sin embargo, es importante hacer las
siguientes - Observaciones
- 1. El Criterio A permite que una transacción u
que reduce efectivamente los flujos a través de
la red de transmisión tenga cargos bajos e
inclusive negativos, de modo que otras
transacciones tendrán que pagar cargos más altos
para compensarlos. Además, puede resultar que el
costo que se paga por algún elemento de
transmisión sea mayor que el especificado, debido
a que el flujo total puede ser menor que el que
causa alguna transacción en particular.
45Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del MW-Milla
- Observaciones
- 2. El Criterio B no tiene el problema del
Criterio A, debido a que todos los agentes
participantes tienen cargos asociados por el uso
de la red en función de valores absolutos de
flujos, pero no presenta motivación alguna para
aquellos que reducen los flujos a través de la
red de transmisión, lo cual, bajo ciertas
circunstancias, inclusive permitiría posponer
inversiones para reforzar la red de transmisión. - 3. La aplicación del criterio C motiva la
reducción de flujos, aunque los que introducen
flujos positivos tienen que aportar lo que no
aportan los agentes que los reducen.
46Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Flujo Dominante
- Este método trata de asignar adecuadamente el
costo asociado a un contraflujo, por lo que puede
resultar atractivo su uso. El método consiste en
dividir el costo R(u) en dos componentes, R1(u) y
R2(u). - R1(u) está relacionada a la capacidad del
circuito actualmente usada, llamada capacidad
base. Esta fracción de capacidad corresponde al
flujo neto y el costo asociado es la suma de
únicamente los costos de aquellas transacciones
que contribuyan con un flujo positivo, es decir,
que sus flujos tengan la misma dirección que el
flujo neto total fl.
47Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Flujo Dominante
- El criterio para determinar la porción de costo
asociada a la capacidad base es -
(4.12) - P es el subconjunto de participantes que causan
un flujo positivo a través del elemento l. El
costo de la capacidad base es -
(4.13)
48Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Flujo Dominante
- R2(u) está relacionada con la diferencia fnoml
fl del circuito, llamada capacidad adicional, la
cual corresponde a la reserva del circuito, y
como todos los participantes del mercado se
benefician de la confiabilidad y seguridad
asociadas, la fracción de costo asociada la pagan
entre todos ellos -
(4.14) -
(4.15) - R(u) R1(u) R2(u)
(4.16)
49Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Flujo Dominante
- Para el ejemplo de la línea de 400 kV, con dos
transacciones
50Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Método del Flujo Dominante
- Para el ejemplo de la línea de 400 kV, con dos
transacciones
51Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Comentarios Finales Acerca de las Metodologías
Basadas en Flujos
- Ambos participantes pagan más por la capacidad
disponible que por el uso. Bajo estas
circunstancias, se estaría asignando costos de
manera semejante a un método de la estampilla
postal, donde se paga por todos los elementos de
la red de transmisión, independientemente que se
usen o no. Sin embargo, estos casos, así de
drásticos, pueden ser escasos en la realidad y
que conforme se aumente el número de
participantes, el costo por uso de la red se
distribuye entre todos ellos, y los cargos
individuales potencialmente pueden disminuir.
fl 1
fl (u) 1
fl (v) 2
52Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Comentarios Finales Acerca de las Metodologías
Basadas en Flujos
- Se está o no se está usando la red?
fl 0
fl (u) 50
fl (v) 50
53Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Cargos Mediante Costos Marginales
- La aplicación de este concepto para evaluar el
costo por uso de la red de transmisión, está
basada en el costo marginal entre dos nodos, el
cual puede definirse como el costo adicional por
transmitir un MW extra de demanda a través de la
red existente entre ellos, e interpretarse como
la diferencia entre los costos marginales del
nodo de envío y el nodo de recepción. -
(4.17)
54Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Cargos Mediante Costos Marginales
- costo marginal de potencia activa en el
nodo i. - costo marginal de potencia activa en el
nodo m. - r conjunto de nodos de recepción (cargas)
relacionados con - la transacción u.
- e conjunto de nodos de envío (generaciones)
relacionados - con la transacción u.
- w factor de conversión para que R(u) esté en
/año. - P(u) magnitud de la potencia de la transacción
u.
55Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Cargos Mediante Costos Marginales
- Una red de transmisión ideal tiene costos
marginales uniformes en todo el sistema, de modo
que al aplicar (4.17) el resultado es cero. -
- Se reporta una recuperación de entre el 15 al 20
de los costos fijos. Por lo tanto, se debe
aplicar alguna otra metodología para recuperar el
complemento de dichos costos, la cual permitea
recuperar el costo total de la red (estampilla
postal, contrato por trayectoria y métodos de
costeo por elemento).
56Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Cargos Mediante Costos Marginales
- Ejemplo. Para un sistema radial, supóngase que el
costo del elemento de transmisión es de
5,000/año (factor de conversión w 1). - Línea No Congestionada
(10 10) 100 0
57Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Cargos Mediante Costos Marginales
- Ejemplo. Para un sistema radial, supóngase que el
costo del elemento de transmisión es de
5,000/año (factor de conversión w 1). - Línea Congestionada
(20 10) 90 900
/año
En ambos casos, se debe aplicar alguna
metodología adicional para obtener el
complemento del costo del elemento (100 y 82,
respectivamente).
58Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Cargos Mediante Costos Marginales
- Aplicación de una metodología híbrida para
asignar cargos fijos de transmisión en un sistema
de 23 nodos.
59Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
60Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
Datos de carga del sistema Costos de
elementos 1.0 Capacidad nominal 100 MVA.
61Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
Parámetros del sistema de transmisión
62Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
Flujos de potencia para cada elemento de
transmisión
63Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
CRITERIO A DEL METODO
MW-MILLA -----------------------------------------
------------------------------ ENVÍO
RECEPCIÓN T-BASE T1
T2 -----------------------------------------------
------------------------ NODO-1
NODO-2 1.426966 -0.179775
-0.247191 NODO-1 NODO-4
0.815686 -0.019608 0.203922 NODO-1
NODO-5 1.057692 0.134615
-0.192308 NODO-2 NODO-3
-0.487179 -3.128205 4.615385
NODO-2 NODO-4 0.486527
0.068862 0.446108 NODO-2 NODO-5
0.835052 0.324742 -0.159794
NODO-2 NODO-6 0.700565
0.669492 -0.370056 NODO-3 NODO-5
0.650000 -0.169231 0.523077
NODO-3 NODO-6 0.559153
0.209215 0.231631 NODO-4 NODO-5
-1.818182 -1.636364 4.454545
NODO-5 NODO-6 0.069767
2.209302 -1.279070 --------------------------
--------------------------------------------
64Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
CRITERIO B DEL METODO
MW-MILLA -----------------------------------------
------------------------------ ENVÍO
RECEPCIÓN T-BASE T1
T2 -----------------------------------------------
------------------------ NODO-1
NODO-2 0.769697 0.096970
0.133333 NODO-1 NODO-4 0.784906
0.018868 0.196226 NODO-1
NODO-5 0.763889 0.097222
0.138889 NODO-2 NODO-3 0.059190
0.380062 0.560748 NODO-2
NODO-4 0.485800 0.068759
0.445441 NODO-2 NODO-5 0.632813
0.246094 0.121094 NODO-2
NODO-6 0.402597 0.384740
0.212662 NODO-3 NODO-5 0.484241
0.126074 0.389685 NODO-3
NODO-6 0.559153 0.209215
0.231631 NODO-4 NODO-5 0.229885
0.206897 0.563218 NODO-5
NODO-6 0.019608 0.620915
0.359477 -----------------------------------------
-----------------------------
65Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
--------------------------------------------------
-------------------- CRITERIO
C DEL METODO MW-MILLA --------------------------
--------------------------------------------
ENVÍO RECEPCIÓN T-BASE T1
T2 ------------------------------------
---------------------------------- NODO-1
NODO-2 1.000000 0.000000
0.000000 NODO-1 NODO-4 0.800000
0.000000 0.200000 NODO-1
NODO-5 0.887097 0.112903
0.000000 NODO-2 NODO-3 0.134752
0.865248 0.000000 NODO-2
NODO-4 0.485800 0.068759
0.445441 NODO-2 NODO-5 0.720000
0.280000 0.000000 NODO-2
NODO-6 0.511340 0.488660
0.000000 NODO-3 NODO-5 0.554098
0.000000 0.445902 NODO-3
NODO-6 0.559153 0.209215
0.231631 NODO-4 NODO-5 0.229885
0.206897 0.563218 NODO-5
NODO-6 0.030612 0.969388
0.000000 -----------------------------------------
-----------------------------
66Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
--------------------------------------------------
-------------------- METODO
DEL FLUJO DOMINANTE ----------------------------
------------------------------------------ ENVIO
RECEPCION R1T1 R2T1 R1T2 R2T2
R1BASE R2BASE -----------------------------------
----------------------------------- NODO-1
NODO-2 0.0000 0.0797 0.0000 0.1096
0.1780 0.6327 NODO-1 NODO-4 0.0000
0.0092 0.1020 0.0962 0.4080 0.3846 NODO-1
NODO-5 0.0352 0.0669 0.0000 0.0956
0.2768 0.5256 NODO-2 NODO-3 0.0000
0.3656 0.0380 0.5394 0.0000 0.0600 NODO-2
NODO-4 0.0459 0.0228 0.2976 0.1479
0.3245 0.1613 NODO-2 NODO-5 0.0543
0.1984 0.0000 0.0976 0.1397 0.5100 NODO-2
NODO-6 0.1730 0.2485 0.0000 0.1374
0.1810 0.2601 NODO-3 NODO-5 0.0000
0.0933 0.1159 0.2884 0.1441 0.3583 NODO-3
NODO-6 0.1680 0.0412 0.1860 0.0456
0.4490 0.1102 NODO-4 NODO-5 0.0000
0.2023 0.0220 0.5508 0.0000 0.2248 NODO-5
NODO-6 0.0417 0.5942 0.0000 0.3440
0.0013 0.0188 -----------------------------------
-----------------------------------
67Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
--------------------------------------------------
--------------------
R(BASE) R(T1) R(T2) -------------------
--------------------------------------------------
- NODO-1 NODO-2 0.810691 0.079709
0.109600 NODO-1 NODO-4 0.792604
0.009245 0.198151 NODO-1 NODO-5
0.802330 0.102115 0.095556 NODO-2
NODO-3 0.060000 0.365600 0.577400
NODO-2 NODO-4 0.485800 0.068759
0.445441 NODO-2 NODO-5 0.649727
0.252672 0.097602 NODO-2 NODO-6
0.441092 0.421528 0.137380 NODO-3
NODO-5 0.502404 0.093295 0.404301
NODO-3 NODO-6 0.559153 0.209215
0.231631 NODO-4 NODO-5 0.224830
0.202340 0.572830 NODO-5 NODO-6
0.020081 0.635899 0.344020 -----------------
--------------------------------------------------
---
68Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
Observaciones 1. Bajo el criterio A del método
del MW-milla, los participantes que introducen
flujos positivos están sujetos a pagar cargos que
pueden superar el costo del elemento, ante la
presencia de flujos negativos. 2. El criterio A
del método del MW-milla da resultados donde los
usuarios del sistema de transmisión ganan
dinero por usar la red cuando introducen flujos
negativos (contraflujos). Este criterio no debe
ser recomendado en la práctica.
69Consejo de Electrificación de América Central
Instituto Tecnológico de Morelia Comisión
Económica Para América Latina y el Caribe
Ejemplo de Aplicación de Metodologías
Observaciones 3. Ante la presencia de flujos
positivos únicamente, el método del MW-milla y el
método del flujo dominante son equivalentes. 4.
El método del flujo dominante reparte costos de
una manera intermedia, con respecto a los
criterios B y C del método del MW-milla, ante la
presencia de contraflujos. 5. En el caso del
método del flujo dominante, los costos asignados
a cada transacción reflejan el uso que se está
dando a los elementos por cada uno de ellos.