Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / 14/09/2022

Ingeniero Civil Eléctrico / Los sistemas de almacenamiento de energía, en particular en baterías, son un conjunto de tecnologías que gracias a sus diversas características técnicas generan una variedad de aplicaciones que permiten mejorar el funcionamiento de los sistemas eléctricos. El objetivo principal del presente trabajo de título es el de estudiar, proponer y evaluar casos de estudio de problemas existentes o que puedan existir a futuro en el Sistema Interconectado Central (SIC) que puedan ser solucionados con sistemas de almacenamiento en baterías (BESS). Los casos de estudio evaluados fueron los siguientes: el desplazamiento de reserva en giro para mejorar el control de frecuencia; el balance energético que puede existir en el norte del SIC entre la generación renovable y la generación a carbón; y el posible vertimiento de energía renovable debida a la aplicación de criterios de seguridad en la operación del sistema. La propuesta de tener reserva en giro en el norte del SIC mejora la respuesta del sistema. La opción del BESS tuvo mejor respuesta en frecuencia que la alternativa de utilizar Guacolda, central de base que podría proveer la reserva en giro propuesta. Además, con valores de inversión de mercado la alternativa del BESS es más atractiva desde el punto de vista económico. La variación en la generación de proyectos de ERNC en el norte genera problemas en el despacho de Guacolda, debido a los límites de transmisión existentes y por las características técnicas de las centrales a carbón. Dicho problema solo se presenta hasta 2018 con la ampliación del sistema de transmisión de 500 kV. Realizando la modelación horaria del sistema se encontraron zonas donde podría existir vertimiento de energía renovable en un futuro cercano, en los tramos Paposo Diego de Almagro y Pan de Azúcar Las Palmas principalmente. Los BESS podrían solucionar este problema, pero los costos sistémicos son tales que no alcanzan a financiar esta solución. Finalmente, la alternativa de usar BESS en el SIC es factible para el control de frecuencia, pero para los problemas técnicos que podrían existir con el aumento de generación ERNC se requiere profundizar su estudio para analizar el comportamiento dinámico de estos equipos. Además, mejorar los modelos de generación renovable o de las tecnologías de las centrales a carbón, permitirán un análisis mucho más certero frente a los problemas estudiados en el presente trabajo.

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Introducción: Hasta ahora, ninguno de los métodos empleados para la evaluación y asignación de la prestación del servicio complementario de control de tensión y potencia reactiva resuelve el problema de garantizar la reserva suficiente de potencia reactiva dinámica, para minimizar el riesgo del colapso de tensión. En esta tesis se plantea una novedosa metodología para la evaluación, valoración y asignación de la prestación de este servicio, asociando al índice del margen de estabilidad de tensión, la valoración d ela potencia reactiva dinámica requerida para el control de tensión y la minimización del riesgo de un colapso de tensión. Así mismo, en esta tesis se propone y desarrolla una nueva metodología que permite la participación de recursos de la demanda, mediante la asociación del índice del margen de estabilidad con el coste de oportunidad de su incluisión en la prestación del servicio de control y potencia reactiva. ESTRUCTURA DE LA TESIS: Esta tesis está organizada de la siguiente manera. Inicialmente se presenta una revisión del estado del arte sobre la prestación de los servicios complementarios, en general, y del servicio complementario de control de tensión y potencia reactiva, en particular, mediante un análisis compartativo entre cuatro, y dos regiones de USA. Posteriormente se desarrolla el marco teórico de los aspectos físicos que limitan la prestación del servicio de potencia reactiva dinámica y las implicaciones de estos límites en la seguridad del sistema de potencia, demostrándose en esta tesis nuevos efectos que sobre la estabilidad tienen los límites operacionales de los generadores. A continuación se desarrolla en esta tesis una nueva metodología para la evaluación, valoración y asignación de la prestación del servicio complementario de tensión y potencia reactiva, resolviendo el problema de garantizar de forma eficiente la prestación de eeste servicio para minimizar el riesgo de colapso de tensión, al igual se desarrolla la motodología para la / Perdomo Fontalvo, DA. (2013). Valoración de la presentación del servicio complementario de control de tensión y soporte de potencia reactiva dinámica para la seguridad de los sistemas electrónicos de potencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/29029 / Palancia

El presente plan de negocios tiene por objetivo establecer la viabilidad técnica y financiera para desarrollar un proyecto hotelero de categoría tres estrellas en la amazonia de Iquitos. La investigación iniciada con un diagnóstico de la situación del mercado externo general, a través del análisis PESTE; identificó un macroentorno favorable para el desarrollo del presente proyecto; por otro lado; mediante un análisis del entorno competitivo (análisis de las cinco fuerzas de Porter) se logró identificar la intensidad de la competencia local y sus eslabonamientos estrechos existentes con los principales proveedores u operadores turístico-locales. Por tanto; ello ha permitido visualizar un panorama competitivo favorable para incursionar en el sector hotelero de la ciudad de Iquitos con una propuesta de valor ecológica diferenciada. Los resultados obtenidos mediante una investigación de mercado (encuestas de campo) ha conducido a determinar que la principal preferencia de consumo en los servicios hoteleros en la ciudad de Iquitos se basa en hospedajes de categoría tres estrellas; cuyo principal demandante son los trabajadores profesionales tanto dependientes como independientes. Así mismo; mediante un estudio de mercado (investigación del tipo cuantitativa); efectuado al mercado hotelero de Iquitos; se ha logrado identificar y cuantificar la demanda pernoctaciones insatisfecha en la categoría tres estrellas en la ciudad de Iquitos; corroborando las oportunidades de negocio en este sector. El estudio económico-financiero efectuado a la presente propuesta ecológica de negocio concluyó la viabilidad técnica y financiera del proyecto. Los resultados de este estudio determinaron que los flujos; tanto económico como financiero descontados al costo ponderado de capital y a la tasa mínima requerida por el accionista respectivamente; son positivos. Lo que implica que los beneficios futuros privados derivados de las operaciones comerciales del hotel ecológico son superiores a los costos o egresos incurridos. Por lo que resulta rentable para el inversionista desarrollar este tipo de iniciativa privada. En ese contexto, la originalidad del presente proyecto radica en la construcción de un hotel ecológico flotante; cuya oferta de servicios plantea una propuesta de valor que armoniza el diseño físico y las operaciones comerciales del hotel con la biodiversidad natural y cultural de la amazonia de Iquitos. Por ello la ubicación del hotel situada a 16 Km al Noreste de la ciudad de Iquitos; entre las intersecciones del rio Nanay y el lago Mapacocha; contribuye a desarrollar una propuesta ecológica de negocio no solo basándose en servicios únicos de hospedaje sino en la prestación de múltiples servicios complementarios de entretenimiento. / The purpose of this business plan is to establish the technical and financial viability to develop a three-star hotel project in the Amazonia of Iquitos. The research started with a diagnosis of the situation of the general external market, through the PESTE analysis, identified a favourable macro environment for the development of the present project, on the other hand, by means of an analysis of the competitive environment (analysis of the five forces of Porter ) it was possible to identify the intensity of local competition and its existing close links with the main providers or touristic-local operators. Therefore, this has allowed us to visualize a favourable competitive landscape to enter the hotel sector of the city of Iquitos with a proposal of differentiated ecological value. The results obtained through market research (field surveys) has led to determine that the main preference of consumption in hotel services in the city of Iquitos is based on three-star category accommodations, whose main claimant is professional workers, both dependent and independent. Likewise, through a market study (research of quantitative type), carried out in the hotel market of Iquitos, it has been possible to identify and quantify the demand for unsatisfied overnight stays in the category three stars in the city of Iquitos, corroborating the business opportunities in this sector. The economic-financial study carried out on the present ecological business proposal concluded the technical and financial feasibility of the project. The results of this study determined that the flows, both economic and financial discounted at the weighted cost of capital and at the minimum rate required by the shareholder respectively, are positive. This implies that the private future benefits derived from the commercial operations of the ecological hotel are higher than the costs or expenses incurred. So, it is profitable for the investor to develop this type of private initiative. In this context, the originality of this project lies in the construction of a floating eco-friendly hotel; whose offer of services proposes a value proposition that harmonizes the physical design and its commercial operations of the hotel with the natural and cultural biodiversity of the Amazon of Iquitos. Therefore the location of the hotel located 16 Km northeast of the city of Iquitos; between the intersections of the Nanay River and Lake Mapacocha; it helps to develop an ecological business proposal not only based on unique hosting services but on the provision of multiple complementary entertainment services. / Trabajo de investigación

[EN] Nowadays one of the main challenges of the electricity distribution activity is to achieve a more efficient use of existing network access in an environment of increasing difficulty for the implementation of new infrastructures by means of a better manage its capacity as a system. Also making use of a greater display of distributed energy resources (DER) with potential capacity to provide ancillary to guarantee a safe operation of the electrical power system. This challenge has a high impact in the planning, development and operation of the current electric distribution network, as well as the conditions for access and connection to it. The research area of this thesis is framed in the context of the planning and operation of the electric distribution network evolving into a smart grid and where the DER can bring their capacity or ancillary services to the security and stability of the system, within the context of European directives on the matter. This approach entails a more intensive use of the network capacity with an ICT technological support and the development of legal regulation. This regulation will facilitate the required DER technical and economic signals to integrate them into the electric power system and the electrical market by means of the provision of regulation services in the electric distribution network. The scientific challenge addressed in this thesis is framed in the field of planning the electricity distribution grid, with the support of active distribution sytem management (ADSM). The proposed contribution offers a viable technical and operational solution for ADSM approach within the current context of smart grid deployment and regulatory development. The result of this work is a planning methodology for advanced power distribution networks integrating distributed energy resources in the context of the smart grids deployment. This new methodology for network analysis and planning makes use of new elements for decision making regarding the technical solution and the best time to invest in distribution electric assets. In addition new research and development topics have been identified to order to support decision making for all the involved grid agents regarding capital intensive facilities with long repayment periods in the frame a regulated activity or in competition. As a consequence the main objectives of this thesis are: - To incorporate proactively the real capabilities of distributed energy resources (DER) to the planning and operation of a electric distribution network. - To reach a greater visibility of the distribution networks access points making use of the data available to select and processs those who help building a renewed model for analyzing the behavior of the current distribution network, incorporating DER resources as a contribution to the planning process. - To promote the efficient use of network capacity in medium voltage (grid assets in service, access conditions, etc.) trough operational orders, variable in time, and an appropriate risk management. / [ES] En la actualidad, uno de los principales retos de la actividad de distribución eléctrica es lograr un uso más eficiente del acceso a la red existente, en un entorno de dificultad creciente para la implantación de nuevas infraestructuras, gestionando mejor su capacidad como sistema, a partir de una mayor visualización de los recursos energéticos distribuidos (DER), con capacidad potencial para aportar servicios en el ámbito de la seguridad en la explotación de dicho sistema. Esta realidad tiene claro alcance sobre la planificación, desarrollo y operación de la actual red de distribución, así como sobre las condiciones de acceso y conexión a la misma. El ámbito de investigación de la presente tesis se enmarca en la perspectiva de la planificación y operación de la red de distribución, en evolución hacia una red inteligente, y en donde los DER pueden aportar su capacidad o servicios complementarios a la seguridad y estabilidad de la misma, dentro del contexto de la Directivas Europeas en la materia. Este enfoque conlleva un uso más intensivo de la capacidad de la red, con el necesario soporte tecnológico de las TIC y el desarrollo de la regulación en la materia, para establecer las oportunas señales técnicas y económicas en términos de requisitos operacionales de los DER hacia el sistema y el mercado, que viabilicen la adecuada provisión de sus servicios de regulación en el nivel de distribución eléctrica. El reto científico que se aborda en la presente tesis se enmarca en el ámbito de la planificación de la red de distribución eléctrica, contando con el apoyo de la operación de redes avanzadas. La contribución propuesta ofrece una solución técnica y operativa viable para su enfoque y tratamiento, dentro del actual contexto de despliegue de redes inteligentes y de desarrollo regulatorio de la materia. Con ello se estructura una metodología de planificación de sistemas avanzados de distribución de energía eléctrica que incorpora los recursos energéticos distribuidos en el contexto de despliegue de redes inteligentes. Esta metodología de análisis y planificación de red incorpora nuevos aspectos o elementos de decisión sobre la solución técnica y sobre el momento de invertir en activos de distribución eléctrica. Así mismo, se identifican nuevas líneas de investigación, que permitan mejorar la toma de las decisiones de inversión, por parte de los agentes involucrados con actividad regulada o en libre competencia, sobre instalaciones intensivas en capital y con largo periodo de amortización. En consecuencia, los principales objetivos de la investigación son los siguientes: - Incorporar de forma proactiva a la planificación y operación de una red de distribución real las capacidades de los recursos energéticos distribuidos (DER, disponibles o propiciados). - A partir de los datos disponibles que posibilitan una mayor visualización de los puntos de acceso a la red, seleccionar y tratar aquellos que permiten construir un modelo renovado de análisis del comportamiento de la red de distribución actual incorporando los recursos DER, como contribución al proceso de planificación de la misma. - Propiciar el uso eficiente de la capacidad de red de distribución MT (activos de red en servicio, condiciones de acceso, etc.), a partir de consignas operativas de servicio, variables en el tiempo, y la prudente gestión del riesgo. / [CAT] Actualment, un dels principals reptes de l'activitat de distribució elèctrica és aconseguir l'ús més eficient de l'accés a les seues infraestructures existents, en un entorn de dificultat creixent per la implantació de les noves infraestructures, gestionant millor la seua capacitat com a sistema, a partir d'una major visualització dels recursos energètics distribuïts, amb capacitat potencial per aportar serveis en l'àmbit de la seguretat del sistema. Aquesta realitat té un abast clar sobre la planificació, desenvolupament i operació de l'actual xarxa de distribució, així com sobre les condicions d'accés i connexió a aquesta. L'àmbit d'investigació de la present tesi s'emmarca en la perspectiva de la planificació i operació de les infraestructures de distribució elèctrica (xarxa de distribució), en l'evolució cap a una xarxa intel·ligent, on els DER (recursos energétics distribuïts) poden aportar la seua capacitat o serveis complementaris a la seguretat i estabilitat d'aquesta, dins del context de les Directives Europees en la matèria. La dita perspectiva comporta l'ús més intensiu de la capacitat de la xarxa, des d'un important suport tecnològic de les TIC, i el desenvolupament de la regulació jurídica, amb la finalitat d'afavorir els senyals tècnics i econòmics oportuns per establir els requisits operacionals dels DER cap al sistema i el mercat, que habiliten l'adequada provisió dels seus serveis de regulació al nivell de la distribució elèctrica. El repte científic que s'aborda en la present tesi s'emmarca en l'àmbit de la planificació de la xarxa de distribució elèctrica, comptant amb el suport de l'operació de les xarxes avançades. La contribució de la proposta ofereix una solució tècnica operativa viable pel seu plantejament i tractament, dins l'actual context de desplegament de les xarxes intel·ligents i desenvolupament regulador en la matèria. Amb açò s'estructura una metodologia de planificació de sistemes avançats de distribució d'energia elèctrica que incorpora els recursos energètics distribuïts en el context del desplegament de les xarxes intel·ligents. Aquesta metodologia d'anàlisi i planificació de la xarxa incorpora nous aspectes o elements de decisió sobre la solució tècnica i sobre el moment d'invertir en actius de distribució elèctrica. Així mateix, s'identifiquen noves línies de recerca, que permeten millorar la presa de decisions d'inversió, per part dels agents involucrats en l'activitat regulada o en lliure competència, sobre instal·lacions intensives en capital i amb llarg períod d'amortització. En conseqüència, els principals objectius de la investigació són els següents: - Incorporació de manera proactiva a la planificació i operació d'una xarxa de distribució real les capacitats dels recursos energètics distribuïts (disponibles o propiciats). - Partint de les dades disponibles que possibiliten una major visualització dels punts d'accés a la xarxa, seleccionar i tractar aquells que permeten construir un model renovat d'anàlisi del seu comportament actual incorporant els recursos DER, com a contribució al procés de planificació d'aquesta. - Afavorir l'ús eficient de la capacitat de la xarxa de distribució MT (actius de xarxa en servei, condicions d'accés, etc.), partint de les consignes operatives de serveis, variables en el temps, i prudent gestió del risc. / Picard López, JL. (2015). Contribución a la planificación de sistemas avanzados de distribución de energía eléctrica incorporando los recursos energéticos distribuidos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59237 / TESIS