Analisis tecno-económico del almacenamiento mediante centrales hidráulicas de bombeo de agua marina en el sistema eléctrico de Baja California Sur

Abstract

[ES] El sistema eléctrico de Baja California Sur, el cual se halla aislado del resto del Sistema Eléctrico Nacional Mexicano, ha venido arrastrando problemas energéticos en los últimos años. Estos problemas son consecuencia de la antigüedad de las plantas de generación y de la escasez de reserva operativa en los momentos más exigentes del año. Además, este sistema está fuertemente basado en la generación mediante la quema de combustibles fósiles, especialmente combustóleo rico en azufre. No obstante, Baja California Sur cuenta con importantes recursos energéticos renovables, especialmente en lo que a irradiación solar se refiere. En consecuencia, esta tesis propone el almacenamiento mediante centrales hidroeléctricas de bombeo de agua marina, como apoyo a la variabilidad que presenta la generación renovable. Esto se hace con el objetivo de incentivar la penetración renovable en el sistema. Para ello, se realiza un análisis tecno-económico que incluye la búsqueda de posibles ubicaciones, la recopilación de información sobre las modificaciones técnicas que requiere el uso de agua marina, los costos de inversión y los ingresos previstos. Para analizar las distintas alternativas de ubicación, se plantea un Análisis de Decisión Multicriterio (MCDA) y se propone el empleo de la metodología Proceso de Análisis Jerárquico (AHP), la cual es utilizada en este caso para clasificar las opciones de localización. Pare estimar los ingresos potenciales en el escenario actual, se presenta un estudio de la evolución del Precio Marginal Local (PML) y del Mercado Balance de Potencia (MBP) en los últimos años. Asimismo, se proponen estrategias de almacenamiento en función del mismo, mediante el empleo de rutinas de MATLAB. Por último, se lleva a cabo el análisis de un escenario de alta penetración renovable y de los posibles beneficios de una central hidroeléctrica de bombeo en dicho entorno. Para ello se analizan las alternativas tecnológicas en cuanto a máquinas hidrodinámicas y se propone un arreglo que maximice el aprovechamiento del excedente de generación renovable minimizando el costo y número de equipos. Además, la viabilidad eléctrica de dicho escenario es comprobada mediante el empleo del software PowerWorld.