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Coordinador Eléctrico iniciaría este año estudios sistémicos para línea HVDC Kimal-Lo Aguirre

Coordinador Eléctrico iniciaría este año estudios sistémicos para línea HVDC Kimal-Lo Aguirre

Este año el Coordinador Eléctrico Nacional espera iniciar los estudios sistémicos del proyecto de transmisión en HVDC, de corriente continua, Kimal-Lo Aguirre, que contempla una inversión de US$1.100 millones para conectar la Región de Antofagasta con la Región Metropolitana, según señaló Jaime Peralta, miembro del Consejo Directivo del organismo durante al tutorial on line sobre este tema que realiza el comité chileno del Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas (Cigre).

«Para este año tenemos contemplado avanzar en la definición de las características generales y también en realizar los estudios sistémicos, apuntando a preparar unas especificaciones funcionales que sean lo suficientemente robustas para contar con un proceso competitivo en la licitación», afirmó el ejecutivo.

Agregó que el organismo también comenzará a trabajar en el diseño del proceso licitatorio, «preparando bases preliminares», precisando que también se evaluará la forma de mostrar el proyecto a inversionistas y desarrolladores internacionales, considerando el actual contexto de pandemia provocado por el Covid-19, además de seguir con la capacitación del personal del Coordinador en materia de tecnología HVDC.

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Tutorial

En la primera jornada del tutorial, el presidente de Cigre Chile, Gabriel Olguín, destacó el grupo de trabajo que el año pasado organizó el organismo sobre la tecnología HVDC en el Sistema Eléctrico Nacional, explicando que se revisó literatura sobre el tema, junto con la realización de jornadas de revisión de aspectos técnicos, como armónicos, compensación de reactivos, ruido audible, radio interferencia, con el objetivo de «apoyar la toma de decisiones de las autoridades respecto de las especificaciones técnicas del proyecto HVDC Kimal-Lo Aguirre».

El trabajo del grupo consideró los aspectos generales de la tecnología, así como los estudios de integración de HVDC y la ingeniería de este tipo de líneas de transmisión, donde se vieron los criterios de trazado, el campo eléctrico y magnético, el efecto corona y desempeño esperado, entre otros aspectos.

Tutorial del Cigre busca construir capacidades locales para desarrollar línea Kimal-Lo Aguirre

El 5,6 y 7 de mayo próximo se realizará el tutorial sobre la tecnología HVDC en líneas de transmisión, a cargo del comité chileno del Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas (Cigre), cuyo presidente, Gabriel Olguín, detalla a ELECTRICIDAD los contenidos que se abordarán en la conferencia.

El evento, originalmente programado para el 13 de abril en modalidad presencial, tuvo que ser cancelado debido a la emergencia sanitaria originada por la pandemia COVID19, pero panelistas, autoridades, auspiciadores del evento y nuestros socios aceptaron el desafío de llevar este importante evento a formato en-línea.

Olguín explica que el objetivo del encuentro es «construir capacidades locales para el desarrollo del proyecto HVDC, Kimal-Lo Aguirre», agregando que «se espera contar con la apertura de autoridades sectoriales quienes informaran del estado de avance del proyecto».

«El tutorial HVDC es el resultado del grupo de trabajo HVDC conformado por nuestros socios, quienes han estado trabajando en diversos aspectos de la transmisión en corriente continua para compartir este conocimiento al alero de Cigre», señala.

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Según el especialista, el formato online «no solo permitirá contener el contagio del Covid-19, sino además nos dará la oportunidad de contar con participantes y especialistas internacionales».

«El evento está organizado ent tres jornadas 5, 6 y 7 de mayo, entre 10 y 13 horas y cubrirá aspectos fundamentales de la tecnología HVDC y su integración a sistemas de energía eléctrica. El primer día abordaremos las convertidores HVDC, presentando tanto aspectos teóricos de su funcionamiento como aspectos de ingeniería de diseño de estaciones», precisá.

Para el segundo día, Olguín dice que el tutorial «está dedicado a las líneas de transmisión HVDC aérea, cubriendo aspectos como trazado y diseño eléctrico, mientras que el tercer día se dedica a los estudios eléctricos para especificación e integración del enlace HVDC al sistema de energía».

«Una novedad de este formato es que podremos contar con panelistas y participantes ubicados en diversas partes del mundo. Adicionalmente, hemos considerado agregar subtítulos en español para las ponencias en ingles. La idea del evento es continuar construyendo capacidades HVDC locales y contar con especialistas de primer nivel sin que el idioma sea una barrera», complementa.

Proyecto HVDC Kimal-Lo Aguirre: habilitador de la descarbonización

Proyecto HVDC Kimal-Lo Aguirre: habilitador de la descarbonización

En septiembre pasado se publicó el Decreto 231 del Ministerio de Energía con las nuevas obras de transmisión para iniciar su proceso de licitación o estudios de franja, el que incluye el proyecto de corriente continua (HVDC-High Voltage Direct Current) Kimal–Lo Aguirre, el cual resulta del proceso anual de planificación de la trasmisión de largo plazo propuesta por el Coordinador Eléctrico Nacional y posteriormente aprobado por la CNE.

Los principales beneficios de este proyecto son, por una parte, integrar grandes volúmenes de energías renovables desde el norte del país, posibilitando el plan de descarbonización comprometido, aumentando la resiliencia y robustez de la red de trasmisión y, por último, mejorando la seguridad y estabilidad del sistema eléctrico nacional.

Si bien la corriente alterna ha prevalecido sobre la corriente continua desde fines del siglo XIX, hoy en día ambas tecnologías conviven siendo HVDC la solución natural y más económica para transmitir grandes volúmenes de energía a largas distancias, debido a sus menores pérdidas y costos por el uso de estructuras más esbeltas y con un menor número de conductores.

La tecnología HVDC es una tecnología madura y usada en proyectos en todo el mundo, en particular en países con sistemas eléctricos extensos como es el caso de China, Canadá, EE. UU. y Brasil, además de múltiples proyectos de interconexión entre países en Europa.

Un sistema HVDC de dos terminales o “punto a punto”, se compone de una subestación rectificadora, una línea de trasmisión y una subestación inversora. Si bien esta es la topología estandar existen otras configuraciones como backto-back (una estación convertidora sin línea de transmisión) y multi-terminal (varios terminales y líneas). Hoy, existen dos soluciones para la tecnología HVDC, la más madura y de menor costo es la LCC (Line Commutated Converter) utilizada por la mayoría de los proyectos implementados en la actualidad. La segunda es la VSC (Voltage Source Converter) que presenta ventajas por su flexibilidad operacional, permitiendo un diseño multi-terminal, pero con costos más elevados para proyectos de altas potencias y largas distancias.

El proyecto tendrá un costo estimado de US$ 1.200 millones, con un sistema “punto a punto” de 1.500 km de longitud entre Antofagasta y Santiago, una capacidad de transmisión de al menos 2.000 MW y un periodo de construcción de 84 meses a contar de la adjudicación la licitación, la que se iniciaría una vez finalizado el estudio franjas por parte del Ministerio de Energía.

En los próximos meses, el Coordinador comenzará los estudios para avanzar en el diseño conceptual del proyecto, evaluando su impacto sistémico, requerimientos técnicos y el análisis de factibilidad de las soluciones tecnológicas disponibles.

Reich Ingeniería se adjudicó ampliación de la línea Alto Jahuel-Lo Aguirre

Reich Ingeniería se adjudicó ampliación de la línea Alto Jahuel-Lo Aguirre

La empresa Power China encargó a Reich Ingeniería el desarrollo de la ingeniería a nivel básico y de detalles, de las obras de ampliación del sistema de transmisión nacional «Aumento de capacidad línea 2X500 KV Alto Jahuel – Lo Aguirre y Ampliación en S/E Lo Aguirre».

De acuerdo con lo informado por la empresa, el trabajo considera «el cambio de conductor existente de la línea 2×500 kV Lo Aguirre – Alto Jahuel (que actualmente es uno del tipo 4 x ACAR 355 mm2), por otro que permita una capacidad de transporte de, al menos, 3.000 MVA por circuito a 35ºC con sol».

También se contempla la incorporación de un banco de autotransformadores 500/220 kV, 750 MVA, en la subestación Lo Aguirre, que deberá compartir la unidad de reserva con el banco de autotransformadores que ya existe, y con sus respectivos paños de conexión en ambos niveles de tensión, completando las medias diagonales disponibles tanto en el patio de 500 kV como en el patio de 220 kV.

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José Serrano, gerente general de Reich Ingeniería, esta es la obra de ampliación «más importante del Decreto 198», precisando que  es una de las instalaciones de transmisión más relevantes del sistema eléctric, «no solo porque está en un nivel de tensión de 500 kV, sino que también porque está en la capital del país y preparará el sistema de transmisión nacional para la conexión de la futura línea de corriente continua».

El proyecto además considera la ampliación del patio de 500 kV de la S/E Lo Aguirre, con el objetivo de tener espacios disponibles para la conexión del enlace entre ésta y la futura subestación conversora, que forma parte de la obra nueva del Sistema de Transmisión Nacional «Nueva Línea HVDC Kimal-Lo Aguirre».

«Siempre es un desafío para nuestro equipo aportar al sistema de transmisión en instalaciones existentes, considerando condiciones particulares en cada una de las instalaciones, donde podemos aplicar nuestra experiencia y conocimiento para este nivel de ingeniería, aplicando todos los estándares en nuestros diseños», se indica.

Gabriel Olguín: «Es importante para el país contar con centro de excelencia HVDC y electrónica de potencia»

Gabriel Olguín: «Es importante para el país contar con centro de excelencia HVDC y electrónica de potencia»

El presidente del Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas (Cigre Chile), Gabriel Olguín, aborda los grandes retos  que implica la incorporación de tecnología HDVC en corriente continua, en el sistema eléctrico nacional, entre los que destaca ,el cambio de paradigma y el desafío intelectual.

Esto fue visto en el tutorial online sobre tecnología de transmisión en HVDC, donde se vieron aspectos relevantes para el desarrollo del proyecto Kimal-Lo Aguirre, que pretende conectar la Región de Antofagasta con la Metropolitana, el cual se encuentra en proceso de licitación internacional, con una inversión contemplada en más de US$1.400 millones.

Según el especialista, «necesitamos capacidades especializadas locales en materia de operación de sistemas eléctricos con generación de baja inercia y enlace HVDC».

A su juicio, el conocimiento de esta tecnología «es hoy muy escaso en nuestro país ya que los especialistas en sistemas de energía eléctrica han operado en lo que encierra un proyecto de corriente alterna no continua».

Asimismo, hace hincapié a que integrar un proyecto de esta naturaleza en el sistema eléctrico nacional no es simple. «Un sistema HVDC inserto en el sistema eléctrico nacional, no es simplemente una línea más en el sistema de transmisión, un enlace HVDC de 3.000 MW como Kimal Lo Aguirre será el principal controlador de la operación del sistema de energía eléctrica nacional, todo lo que haga o no haga el enlace HVDC impactará al resto del sistema de energía eléctrica»,  afirma.

Tutorial

 ¿Cuáles son las principales conclusiones del tutorial que hicieron sobre HVDC?

Se trató de un evento que fue diseñado por nuestros socios para construir capacidades técnicas y mi conclusión es que desarrollamos un muy buen trabajo al poner en un mismo evento aspectos técnicos relevantes que son materia clave para el desarrollo de proyectos basados en la tecnología HVDC LCC. Tuvimos gran participación local, contamos con panelistas de Canadá, Brasil, China e Inglaterra. Todos los comentarios que hemos recibidos nos dejan conforme.

Cigre tiene como misión facilitar el intercambio de información técnica relacionada con los sistemas de energía entre nuestros socios locales e internacionales y el tutorial HVDC cumplió con ese objetivo. Fiel a esa visión, se ha venido impulsando el intercambio de mejores prácticas y la construcción de capacidades locales en materias técnicas y regulatorias que apunten a modernizar nuestro sistema de energía bajo una mirada de sostenibilidad económica, social y ambiental.

¿Cuáles son los principales desafíos que ve Cigre en el proyecto Kimal-Lo Aguirre?

Los desafíos son variados. En primera instancia, uno podría pensar en las dificultades de construir una línea de 1.500 kilómetros, pero -por otra parte- está el desafío de diseñar, construir e integrar  una tecnología cuyo conocimiento es hoy día muy escaso en nuestro país. Si bien es cierto la tecnología HVDC tienen más de 60 años de aplicación comercial, también es cierto que los sistemas de energía eléctrica han sido desarrollados utilizando corriente alterna y, por lo tanto, nuestros especialistas en sistemas de energía eléctrica están acostumbrado a planificar, diseñar, construir y operar proyectos en corriente alterna y, al enfrentarse a un proyecto como Kimal Lo Aguirre, surgen preguntas para las cuales no tienen respuesta inmediata local, pues carecemos los estándares o normas aplicables, muchas de las cuales no existen debido a lo exclusivo de la tecnología HVDC.

La tecnología HVDC es un cambio de paradigma y constituye un desafío intelectual no menor porque la información asociada a esa tecnología es escasa, muy escasa en español. También hay un desafío en materia de comunidades, tanto durante la construcción como en la operación de la línea. Seguramente habrá conflictos que esperemos no sean muchos y no se extiendan en el tiempo, pero habrá que estar preparados para ellos. Se trata de una línea de 1.500 kilómetros, cuyo diseño difiere del diseño de una línea convencional en corriente alterna, tanto en sus aspectos constructivos como de operación. Esta línea atravesará una variedad de terrenos con distintos climas, alturas geográficas y variados niveles de contaminación que hacen que su diseño sea un desafío relevante. Además, se trata de una línea bipolar con retorno metálico dedicado de las cuales solamente hay 5 en operación en el mundo, por lo tanto el conocimiento respecto tanto del diseño como de la operación de este tipo de proyecto es nuevo y requerirá estudios especiales.

A juicio de Cigre, ¿que otras consideraciones para integrar esta tecnología en el sistema eléctrico de Chile son necesarias?

Se trata de la obra energética más importante de los últimos años. El gobierno la ha llamado la línea de la descarbonización, pues será clave para incrementar la participación del recurso solar en la matriz energética. La obra responde a la visión de planificación energética de largo plazo introducida en la Ley 20936 de 2016 y que desarrolla cada cinco años el Ministerio de Energía. La PELP sienta las bases para la expansión del sistema de transmisión desacoplando el proceso de planificación de la red de transmisión de proyectos energéticos individuales, privilegiando el desarrollo de una red que posibilite la explotación de recursos renovables locales competitivos. Dada la importancia de la obra, creemos que faltó impulsar actividades de difusión, estudio, investigación y experimentación que permitieran contar con lineamientos de diseño, estándares, profesionales e instituciones mejor preparados para enfrentar el desafío de desarrollo, construcción y operación de esta gran obra.

La planificación de la expansión de la transmisión identificó esta obra en 2018. Sin embargo, todo el sector esperó el calendario de licitación para poner atención en la tecnología, contratar o preparar profesionales para el desarrollo del proyecto. Muchas decisiones estructurales del proyecto se tomaron con poco tiempo y por lo tanto no son óptimas ni parecen debidamente justificadas.

Integrar un proyecto de esta naturaleza en el sistema eléctrico nacional no es simple. Un sistema HVDC inserto en el sistema eléctrico nacional, no es simplemente una línea más en el sistema de transmisión, un enlace HVDC de 3000 MW como Kimal Lo Aguirre será el principal controlador de la operación del sistema de energía eléctrica nacional, todo lo que haga o no haga el enlace HVDC impactará al resto del sistema de energía eléctrica.

Por eso es importante para el país contar con centro de excelencia HVDC y electrónica de potencia que permita desarrollar y mantener capacidades especializadas en materia de sistemas HVDC y aplicaciones FACTS. Esto cobra especial relevancia en países alejados de las instalaciones establecidas por proveedores a nivel mundial, como es el caso de Chile. La transición energética está modificando la conformación y operación del sistema eléctrico y necesitamos capacidades especializadas locales en materia de operación de sistemas eléctricos con generación de baja inercia y enlace HVDC. Contar con un centro especializado, no solo nos permitirá disponer de los especialistas y recursos para apoyar el diseño, la construcción e integración del proyecto al SEN sino además nos permitirá explorar cambios topológicos del SEN o del propio sistema Kimal Lo Aguirre, cambios de estrategias de operación, control o protección. Además, permitirá exportar este conocimiento todavía muy escaso en la región. De no contar con las capacidades locales dependeremos de capacidades externas, remotas que podrían no estar disponibles cuando las requiramos con urgencia.