Planeacion de Energia en Mexico

Vista previa del material en texto

WtO^O013 Z
Presentation
e un modo u otro, la mayorfa de los 
habitantes del pais dependemos del Centro 
National de Control de Energfa (Cenace) 
de la Comision Federal de Electritidad 
(CEE) para realizar muchas de nuestras 
actividades. Alii se decide, bora con bora, 
como debe operar el Sistema 
Interconectado National para satisfacer la 
demanda de energfa en todo Mexico.
El Cenace tiene la responsabibdad de 
mantener un suministro de electritidad sin 
interrupciones, conservando la caUdad del 
servicio requerido por los usuarios al 
menor costo posible y dentro de estrictos 
margenes de segnridad. La tarea es 
sumamente compleja, dada la magnitud del 
Sistema, el cual se compone de 600 
unidades generadoras distribuidas en 275 
centrales, 500 mil km de cables y
numerosos centres de distribution. Lograr el correcto 
funcionamiento de todos estos elementos depende, en 
primer lugar, de una cuidadosa planeacion de la operation, 
que ademas debe ser lo sufleientemente flexible como para 
hacer (rente a variaciones repentmas en la demanda, y a 
Mas o contingency en las unidades de generation y en la 
red de transmision.
En la planeacion de operation del Sistema 
Interconectado National, tanto a corto como a mediano 
plazo, el Cenace cuenta con un paquete de software 
denominado Coordination Hidrotermica (CHT) que fue 
desarrollado en la Unidad de Analisis de Redes del Institute 
de Investigaciones Electricas (HE) y que se actualiza 
periodicamente. El uso de este paquete ha faeflitado y 
mejorado considerablemente las tareas de planeacion, 
ademas de disminuir los costos de production.
La planeacion a corto plazo
El trabajo de los especialistas del HE en lo que se reflere a la 
planeacion de operation de sistemas electricos de potencia 
conjunta diversas disciplinas, como la optimacitin
Igacion
boletin iie
enero/febrero de 1 999
matematica, la ingenieria electrica de 
potencia y la informatica.
En el Institute, la planeacion de 
operation constituye una lmea de 
investigation en la que continuamente 
se buscan mejores metodos de 
optimacion matematica, asi como 
modelos cada vez mas precisos del 
funcionamiento de los componentes 
del sistema electrico; estos modelos 
permiten considerar en la planeacion 
todas las restricciones tisicas y 
operativas del sistema.
La primera version del paquete 
CHT se empezo a desarrollar en 1981 y 
fue entregada a la CFE en 1985. Con 
este paquete se determina el plan de 
operation a corto plazo de las 
unidades generadoras. El plan, 
conocido como predespacho, 
establece para cada bora de un 
horizonte de planeacion de hasta siete 
dias, cuales unidades entraran en 
operation y cuales seran sus potencias 
de generation para satisfacer la 
demanda pronosticada; en el 
predespacho se considera un nunimo 
de reserva de energia en el caso de que 
se presente un aumento inesperado de
la demanda. El operador ajusta el 
predespacho cada hora, en respuesta a 
los cambios que se tengan en las 
condiciones de operation.
La pr/mem yem/dn de/ 
paque/e CHT se empezo a 
desarro/Zar en y /de 
entregada a la CFE en 1985. 
Con este paquete se 
deferm/na e/ p/an de 
operac/dn a codo p/azo de /as 
un/dades generadoras.
La asignacion de unidades se hace 
de manera tal que se minimiza el costo 
de operation que resulta del consume
de combustible en las unidades 
termoelectricas, aprovechando de la 
mejor manera la production de las 
unidades hidroelectricas, y respetando 
las restricciones de las cuencas, los 
embalses, las centrales, las propias 
unidades generadoras y la red de 
transmision.
El paquete analiza
matematicamente un gran numero de 
opciones en lo que se retiere a la 
asignacion de unidades de generation 
y selecciona soluciones muy cercanas, 
en costo, a la optima. Constituye, 
ademas, un sistema de information que 
almacena los datos relevantes de cada 
unidad, con el que se pueden producir 
informes y graficos tanto ejecutivos como 
operacionales que apoyen la toma de 
decisiones.
For otra parte, la posibilidad de 
ejecutar reiteradamente los programas 
de compute del paquete permite al 
usuario estudiar el impacto economico 
tanto de las practicas operativas como de 
las restricciones fisicas que los elementos 
del sistema electrico imponen a la 
propia operation.
La planeacion de mediano plazo 
En 1987, el paquete CHT se actualize. 
En esta segunda version se mejoraron 
los programas existentes, se anadieron 
otros para ampliar el horizonte de 
planeacion hasta un mes y el paquete 
se traslado de la minicomputadora en 
la que funcionaba a una computadora 
personal. Con estos cambios se facilito 
la articulation de la planeacion a corto 
plazo con la de mediano plazo; esta 
ultima se contempla en uno o dos 
anos, divididos en intervalos mensuales 
y determina cuanta agua de cada 
central hidroelectrica debe utilizarse 
cada mes.
La importance de la planeacion de 
mediano plazo obedece a la 
considerable variation que presentan 
los escurrimientos de agua en los 
grandes embalses entire unanoy otro;
Un plan a la medida
Entre los resultados o salidas que ofrece el paquete para la planeacion de 
corto plazo destacan los siguientes:
• Resumen de production energetica y estimados de costo de production 
y de consume de combustible, desglosados por area, central, embalse y 
unidad generadora.
• Predespacho horario por central, desglosado por area.
6 Plan de production horario por area, central y embalse.
• Plan de arranques y paros de unidades generadoras.
8 Perfil de costos marginales y unitarios de production horaria.
8 Sensibilidad de costo de production en funcion del grado de utilization 
de recursos de hidroelectricos.
dos decadas Ejl de investigation
DISCLAIMER
Portions of this document may be illegible 
in electronic image products. Images are 
produced from the best available original 
document
f\XCH 0CH.3Z
boletrn iie
cnero/febrero de 1999
si se extrae demasiada agua y despues se 
presenta una temporada seca, no se 
puede producir energfa electrica en el 
siguiente cido, lo que a su vez implica 
una mayor production termoelectrica, 
con la consiguiente elevation en los 
costos. En la planeacion de mediano 
plazo se contemplan las posibles 
variationes en los escurrimientos; asi, 
permite programar la extraction de agua 
de modo que no se excedan los limites 
necesarios para garantizar la production 
en caso de que no llueva lo suficiente.
Los ultimos cambios en el paquete 
tuvieron lugar en 1992, motivados en 
parte por los considerables avances 
registrados en las plataformas de 
compute, los cuales ban resultado en 
maquinas mucho mas veloces y con gran 
capacidad de memoria, y tambien en los 
paquetes comerciales de software para 
integrar nuevas interfaces hombre- 
maquina, cuyo manejo es muy sencillo 
paraelusuario.
Los programas de GET 
actualmente se ejecutan 
en lo que se ha llamado 
“red de planeacion”, esto 
es, estaciones de trabajo 
conectadas entre si y con 
otros sistemas de 
production del Cenace. El 
uso de estas maquinas y 
las mejoras introducidas 
en los algoritmos ban 
permiddo que en la 
tercera version del 
paquete de Coordination 
Hidrotermica se 
contemple por primera 
vez el efecto de la red de 
transmision.
Anteriormente el sistema 
electrico se consideraba 
como si hubiera un solo 
nodo en d que se 
concentraran toda la 
demandaytodala 
generation, sintomar en 
cuenta directamente el
flujo en las lineas; las herramientas de 
compute que existfan entonces no 
permitian mayor detalle. Ahora, el 
paquete considera la red electrica en 
cuanto a la red troncal; se abarcan las 
principales regiones de generation del 
pais y los enlaces de transmision que 
existen entre ellas. Asi, la planeacion se 
hace tomando en cuenta de manera 
directa cual seria el flujo de potencia en
los enlaces interregionales y respetando 
los limites de transmision de cada uno.
5 paquete ana/zza 
znaiematicamenfe un gran 
numero tie opczones en /o que 
se ref/ere a ia aszgnaczon tie 
unftiatiee tie generac/on y 
se/eec/bnaso/ucztines muy 
cercanas, en cosfo, a /a 
dp#ma. Ccnstifuye, atiemas, 
un sisfema tie /nibrmac/on que 
a maeena zos tiafos re/et/anies 
cti unztiati, con e/ que se 
zftirmes y 
. uuizVos come
opa/az/onaies que apoyen /a
En lo que respecta a las interfaces 
hombre-maquina, estas se manejan con 
mucha facilidad; la information se 
presenta en ventanas con Ustados o 
menus de opciones que permiten al
CET-semanai 
(a corto plazo, 
1-7 dias)
(1-31 dia
Muldmensual 
s) (1-24 mesas)
Anilisis de redes 
(condicidn opcradva 
boraria)
Total
Programas 26 11 9 12 52
lineas de cddigo
Fortran (miles) 250 12 140 361
Formas de interfaz
hombre-maquina
(IHM) 94 43 321 622
Enddades en
bases de dates 301 134 46 305 786
Atributes en base de 
dates 897 310 1 220 4 756
lineas de codigo de Elk 
en lenguaje C (miles) 19 98 233
* xmensual: muldmensm.1
:s decadas o invesElgecldn
usuario introdutir rapidamente los datos 
de entrada para la elaboracion del plan 
de operacion, o bien localizar la 
informacion que requiera.
Otro motive para actualizar el 
paquete CHT fue la necesidad de 
incorporar los ajustes necesarios para 
cumplir con los cambios introducidos en 
1992 a la ley de servicio publico de 
energia electrica en Mexico. Ese ano, el 
sector electrico se abrio aproductores 
independientes y surgieron las figuras de 
autoabastecedor, cogenerador y pequeno 
productor. Esto oblige a que en las 
herramientas de planeacion de 
operacion se consideraran no solo las 
centrales generadoras de CFE, sino 
tambien las de entidades piivadas. El 
paquete CHT cuenta con algoritmos en 
los que se considera la oferta de energia 
tanto del sector publico como del 
privado para determinar la forma de 
utilizar los recursos de production de 
uno y otro al menor costo.
Acmalmente, el paquete CHT tiene 
52 programas de computadora.
Veintiseis corresponden ala 
coordination hidrotermica semanal; 
nueve, a la mensual, y cinco, a la 
denominada multimensual; esta ultima es 
la que tiene horizontes de planeacion de 
uno a 24 meses. Los doce programas 
restantes se utilizan en el analisis de 
redes, esto, para examinar cual seria el 
comportamiento del sistema electrico en 
un instante dado para cualquiera de las 
boras comprendidas en la planeacion. La 
magnitud del paquete CHT puede 
apretiarse en la cantidad de
instrucciones 0 tineas de codigo que 
ejecutan los programas, que en total 
suman 361 mil (cuadro 2) para la 
coordination hidrotermica y el analisis 
de redes y 233 mil para las interfaces 
hombre-maquina.
Logros
Los especialistas del HE concluyeron la 
elaboracion de nuevos programas para el 
paquete CHT, con los que se podra 
planificar el consume de gas natural por 
parte de la CFE en funcion de los 
compromises de compra contrafdos con 
el proveedor.
Tambien se amplio el paquete CHT 
con un conjunto de programas para 
hacer el ajuste del predespacho, (area 
que en la actualidad corresponde al 
operador. Estos programas recibiran la 
informacion de cambios repentinos en 
las condiciones de operation, tales como 
(alias en las unidades de generation 0 
cambios climaticos que incidan sobre la 
demanda de electricidad, y propondra 
varias modilicaciones al plan de 
operacion entre las que el operador debe 
elegir.
Trabajos actuates
Se esta trabajando en el proyecto 
“Extensiones a la funcion de 
coordination hidrotermica de mediano 
plazo”. Dichas extensiones consisten en 
incorporar software para que a partir de
los datos historicos de los escurrimientos 
en los principals embalses del Sistema 
Electrico Nacional se pueda pronosticar 
el escurrimiento a iuturo (para un mes), 
esto, con la flnalidad de planear la 
operacion a corto plazo del Sistema 
Electrico Nacional usando estrategias de 
utilization de recursos hidraulicos.
Por otra parte, se mantiene una 
constante actualization de algoritmos y 
funciones para hacer (rente a los 
eventuales cambios de la nueva 
reglamentacion del sector electrico.
Los beneficios de la coordination 
hidrotermica
El paquete CHT es una herramienta 
indispensable para el funcionamiento del 
Sistema Electrico Nacional. Permite 
planear detalladamente la operacion del 
Sistema, de manera que se satisfaga la 
demanda al menor costo posible, 
haciendo un uso optimo de los recursos 
de generation y transmision. Se ha 
estimado que con el CHT los costos de 
produccion se reducen por lo menos en 
1%, lo que en 1992 representaba para la 
CFE un ahorro del orden de 53 400 
millones de viejos pesos en un ano. El 
paquete, ademas, reduce la probabilidad 
de error en los calculos y en las 
decisiones, y constituye un sistema de 
informacion muy complete y flexible. Por 
otra parte, como medios de evaluation 
del impacto econotnico, tanto de las 
distintas estrategias operativas, como de 
las restricciones ftsicas de los 
componentes del Sistema, el paquete 
CHT es un valioso instrumento para 
evaluar el proyecto de expansion del 
sector electrico.
Redaction de Estrella Burgos, colaboradora del 
Departamento de Difusion. Revision y 
asesoramiento tecnico, doctor Rolando Nieva 
Gomez, gerente de la Unldad de Analisis de 
Redes y M. en C. Roberto Navarro Perez, 
investigador de la Unidad de Analisis de Redes 
de la Division de Sistemas de Control.
KX<Moo-(3 2
boletrn iie
Alfredo Elias Ayub, 
nuevo dfrector general 
de la CEE
E
l 27 de febrero, Luis Tellez Kuenzler, secretario de 
Energia, anuncio la designation del Ing. Alfredo Ellas 
i Ayub como nuevo director general de la Comision 
Federal de Electricidad (CFE). El Ing. Ellas Ayub toma el 
lugar del Dr. Rogelio Gasca Neri, quien a partir de ese 
momento funge como asesor de Proyectos Especiales de 
Infraestructura de la Presidencia de la Republica.
Alfredo Ellas Ayub es ingeniero civil por la 
Universidad Anahuac, maestro en administration de 
empresas de la Escuela de Posgrado de Administration de 
Emprcsas de la Universidad de Harvard y miembro del 
Consejo de la Escuela de Negocios de la Universidad de 
Harvard.
El nuevo director general de la CFE tiene amplia 
experiencia como servidor publico, entre otros puestos, ha 
fungido como: director de Coordination y Programacion del 
Fondo National para Actividades Sociales (Fonapas); 
subdirector general del Fonapas; coordinador ejecutivo de la 
Secretarla de Desarrollo Urbano y Obras Publicas del 
gobiemo del Estado de Mexico; coordinador de Asesores de 
la Secretarla de Energia, Minas e Industria Paraestatal; 
subsecretario de Minas e Industria Basica; subsecretario de 
Energia, y director general de Aeropuertos v Servicios 
Auxiliares. Asimismo, ha sido catedratico de la Universidad 
Anahuac y de la Universidad de Harvard. Entre sus aflcioncs 
se pueden mencionar el golf, la rnusica y la lectura.
El ingeniero Ellas Ayub tendra la responsabilidad de 
asegurar el abasto suficiente de energia electrica en los 
proximos ahos: de diseiiar medidas que permitan enfrentar 
la situation de estrechez del rnargen de reserva en 
gencracion, y de participar en la busqueda de formulas para 
financiar los nuevos proyectos que requiere el sector 
electrico del pals.
Segun las palabras del nuevo director general de la 
CFE, la labor que realice la Comision en los siguientes dos 
anos sera determinate para superar el desafio de expandir y 
modernizar la infraestructura del sector electrico, con el 
objetivo de garantizar cl suministro de energia en el futuro.
Renovation de convenio marco entre Pemex 
PEP y el Institute de Investigaciones Electricas
E
l convenio marco entre Petroleos Mexicanos (Pemex) 
Exploration y Production (PEP) y el Institute de 
Investigaciones Electricas se renovo por un periodo de 
dos aims, por lo que vencera hasta el proximo 1° de abril 
delano 2001.
Este convenio facilita la realization de convenios 
especlficos para todos los proyectos que se lleven a cabo con 
esta subsidiaria, que es con la que se tienen
aproximadamente 50% de los proyectos realizados a la fecha 
con Petroleos Mexicanos.
Segun el ingeniero Jose Antonio Ceballos, director 
general dePemex, durante el periodo de cooperation que 
concluyo, las actividades desarrolladas aportaron grandes 
beneficios para ambas instituciones y que “esta nueva 
oportunidad habra de fortalecer los programas de 
colaboracion tecnologica IIE-PEP”.
boletfn iie
enero/Jebrcro de 2999
Union de Colombia y Mexico
para el uso rational de
E
l IIE flrmo un convenio de cooperation con la 
sociedad colombiana PROEZA Consultores Ltda., 
gracias a lo cual se constitoyo una union temporal 
entre los dos organismos para concursar ante el Ministerio 
de Minas y Energia-Unidad de Planeacion Minero Energetica 
de Colombia y el Programa de las Naciones Unidas para el 
Desarrollo, con el fin de prestar apoyo al programa de uso 
rational de energfa.
Asf, el IIE y PROEZA Consultores presentaron una 
propuesta para el desarrollo de indicadores de uso de 
energfa, investigacion basica para la continuation de otros 
estudios sobre la materia.
La sinergia Colombia-Mexico en el campo energetico 
es un ejemplo de cooperation que se enmarca dentro de las 
polfticas del Grupo de los Tres, ya que en aspectos de uso 
rational de energfa Mexico ha realizado avances y cuenta 
con experiencia de gran utilidad para aplicar y adaptar en 
Colombia.
Congreso ADIAT-CIRAA
E
l Consejo de Asociaciones de Investigacion Industrial de 
las Americas (CIRAA) y la Asociacion Mexicana de 
Directivos de la Investigation Aplicada y el Desarrollo 
Tecnologico (ADIAT) —asociacion civil que agrupa a los 
directores de mas de 220 centres de investigation aplicada y 
desarrollo tecnologico— organizaron el “Congreso 
International ADIAT-CIRAA 1999”, que se llcvd a cabo del 14 al 
17 de abril del aho en curso en las instalaciones del Hotel Hyatt 
Regency, del Puerto de Acapulco, Guerrero.
El licenciado Esteban Moctezuma Barragan, secretario 
de Desarrollo Social, inauguro el Congreso, que presidio el 
doctor Francisco Barnes de Castro, rector de la Universidad 
National Autonoma de Mexico. El doctor Julian Sanchez 
Gutierrez, director ejecutivo del Institute de lnvestigaciones 
Electricas (IIE), encabezo el Programa Tecnico. Tambien se 
cento con la presencia del gobemador del estado de 
Guerrero, licenciado Rene Juarez Cisneros.
El tema general de la reunion fue innovation y 
desarrollo, que se fragmento, a su vez, en cinco capftulos 
tematicos: la tecnologfa al servicio de la sociedad; hacia una 
estrategia de innovation tecnologica; financiamiento de la
la energia
uc Andies Valencia Ceniodcs:
.< e A, li de lsn de Eneigia Eldctrica del HE.
El IIE ya habfa realizado en Colombia un estudio 
sobre normalization, reglamentacion y etiquetado de 
equipos. Por su parte, PROEZA tiene lnvestigaciones 
relacionadas con el consume de energeticos en diversos 
sectores v regiones del pais.
12 doctor Julian Sincbez UtdiArcz. el Ilccndudo Rad Juirez Cisneros y el 
Jcendadc Esteban Moctezuma Barragan en el s&Wdel Instituto de
tecnologfa; impacto de la tecnologfa en el desarrollo 
industrial, y el papel de las universidades en el desarrollo 
tecnologico.
Al Congreso asistieron cast 400 expertos de los centres de 
investigation mas importantes de la industria y el gobiemo.
16^ n'