Desarrollo de un simulador de mercados eléctricos con aplicación al caso peruano

Abstract

En el sector eléctrico alrededor del mundo, se instauraron mercados eléctricos, para obtener los beneficios de la competencia. Sin embargo, estos mercados deben ser regulados, debido a la incurrencia en fallos de mercado. El esquema más conservador es el denominado "costos auditados” (esquema instaurado en Perú), sin embargo, tiene problemas de asimetría de información, lo que conlleva a una ineficiente asignación de recursos. Una alternativa de solución es migrar a un diseño del mercado basado en ofertas, el cual ha demostrado su eficiencia en EEUU, Europa, entre otras regiones. La presente tesis desarrolló un simulador de mercados, en donde se emula el comportamiento de las empresas de generación en un mercado competitivo. De esta manera, se tiene una herramienta para evaluar el impacto que tendría la instauración de un esquema de ofertas en los actuales mercados eléctricos de costos auditados. Para este fin, se incorporó en el modelamiento tecnologías del tipo térmico, hidráulico, renovable solar y eólico, restricciones del sistema de transmisión y por último sistemas de almacenamiento de energía. El simulador fue aplicado a sistemas de pruebas, así como también al mercado eléctrico peruano. Para este último, fue necesario agregar al modelo restricciones del tipo Take or Pay asociadas a los contratos de suministro de gas natural, de esta manera. Con ello, se realizó una comparación de los precios que tuvo el mercado en Estiaje del 2021 y Avenida de 2022 con los precios obtenidos del simulador.

In the electricity sector around the world, electricity markets were established to obtain the benefits of competition. However, these markets must be regulated, due to the occurrence of market failures. The most conservative scheme is the so-called "audited costs" (scheme established in Peru); however, it has information asymmetry problems, which leads to an inefficient allocation of resources. An alternative solution is to migrate to a market design based on offers, which has proven its efficiency in the US, Europe, among other regions. This thesis developed a market simulator, where the behavior of generation companies is emulated in a competitive market. In this way, now we have a tool to evaluate the impact that the establishment of a bid market would have in the currents cost-based markets. For this purpose, thermal, hydraulic, renewable solar and wind technologies, transmission system restrictions and finally energy storage systems were incorporated into the modeling. The simulator was applied to test systems, as well as to the Peruvian electricity market. For the latter, it was necessary to add to the model Take or Pay restrictions associated with natural gas supply contracts. With this, a comparison was made between the prices that the market had in Dry Season of 2021 and Avenue of 2022 with the prices obtained from the simulator.