1 Introducción al Análisis de los Sistemas de Energía EléctricaDepartamento de Electrotecnia y Sistemas Introducción al Análisis de los Sistemas de Energía Eléctrica 2º ITIE Febrero 2008

2 La energía eléctrica Importancia de los sistemas de energía eléctricaInfluencia 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

3 La energía eléctrica Características de la energía eléctricaDebe 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

4 Índice Breve reseña históricaConfiguración de un sistema de energía eléctrica La generación El transporte / distribución Demanda eléctrica Estructura del sector eléctrico en España

5 Evolución histórica electricidad Explotación independiente. Centrales CC. Iluminación. Desarrollo hidroeléctrico. CA trifásica. Transformador -> transporte Normalización Empresas verticalmente integradas Interconexión de empresas en redes malladas Consolidación empresas y transporte (UNESA, ENDESA, ...) 1990-Actualidad Mercados competitivos Competencia+Regulados NY

6 Índice Breve reseña históricaConfiguración de un sistema de energía eléctrica La generación El transporte / distribución Demanda eléctrica Estructura del sector eléctrico en España

7 Configuración de un sistema eléctricoFuente:

8 Configuración de un sistema eléctricoTransporte: 400, 220kV Red mallada Reparto: 132, 110, 66, 45kV Red mallada/radial Distribución: 20kV / 400V Red radial

9 Configuración de un sistema eléctrico

10 Índice Breve reseña históricaConfiguración de un sistema de energía eléctrica La generación El transporte / distribución Demanda eléctrica Estructura del sector eléctrico en España

11 Generación eléctrica en España: instalacionesFuente:

12 Generación eléctrica en España: coberturaMW ( ) MW ( ) Fuente:

13 Generación: cobertura demanda (1998-2008)Fuente:

14 Generación eléctrica en Europa

15 Índice Breve reseña históricaConfiguración de un sistema de energía eléctrica La generación El transporte / distribución Demanda eléctrica Estructura del sector eléctrico en España

16 Transporte de energía eléctrica en EspañaFuente:

17 Flujos de potencia en EspañaFuente:

18 Transporte: Europa

19 Distribución: distribución geográfica empresas

20 Índice Breve reseña históricaConfiguración de un sistema de energía eléctrica La generación El transporte / distribución Demanda eléctrica Estructura del sector eléctrico en España

21 Demanda: tiempo real (viernes 22-feb-08)Fuente:

22 Demanda: tiempo real (sábado 23-feb-08)Fuente:

23 Demanda: históricos Fuente:

24 Demanda de consumidores nacionalesFuente:

25 Incremento de la demanda en EuropaIncremento anual 2006/2005 (%) Fuente:

26 Índice Breve reseña históricaConfiguración de un sistema de energía eléctrica La generación El transporte / distribución Demanda eléctrica Estructura del sector eléctrico en España

27 Sector eléctrico: actividadesActividades 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

28 Negocio eléctrico en España: reparto (2002)

29 Sector eléctrico españolFuente:

30 Sector eléctrico español: estructuraComisión Nacional de la Energía (CNE) Red Eléctrica de España (REE) Red Eléctrica Comercializador Cargas Generadores -Transportista -Distribuidor € € Mercado Eléctrico Operador del Mercado Eléctrico (OMEL)

31 Sector eléctrico: Mercado eléctricoCargas Comercializadores Generadores Fuente:

32 Sector eléctrico: mercado eléctrico

33 Sector eléctrico: precios mercado/reguladosAÑO 2002 GARANTÍA DE POTENCIA M€ Garantía potencia M€ PRODUCCION 9.823 M€ PRODUCCION 8.553 M€ Precios del mercado Precios regulados CTC 270 M€ CTC 270 M€ CONSUMIDOR FINAL DISTRI- BUCION 2.701 M€ EXTRA COSTE NUCL. 585 M€ EXTRA COSTE NUCLEAR 585 M€ TRANS- PORTE 633 M€ COMERCIA- LIZACIÓN 256 M€ MERCADO 6.614 M€ EXTRAPEN. 201 M€ EXTRAPEN. 201 M€ M€ Incentivo carbón nacional 214 M€ INCENTIVO CARBÓN NAC. 214 M€ MERCADO 6.614 M€ Incentivos Renovables 925 M€ INCENTIVOS RENOVABLES 925 M€ Instituciones 31 M€ 33 33

34 Sector eléctrico: estructura de costes 2008Coste total previsto: M€ Fuente:

35 Objetivo de Análisis de los Sistemas de Energía EléctricaObtener modelo eléctrico equivalente Cálculo de las variables del sistema (flujo de cargas) -operación -planificación Cálculo de las variables del sistema ante fallos (cortocircuitos) -planificación

36 Enlaces Red Eléctrica de España Operador del Mercado Eléctrico Operador del Mercado Eléctrico Comisión Nacional de la Energía Ministerio de Industria