Impacto de la integración de los recursos energéticos distribuidos en un Circuito de Distribución Residencial, de Cartago para JASEC, de acuerdo con el cumplimiento de la Ley 10086

Abstract

Debido a la diversificación de la matriz energética y el impulso de la generación renovable como alternativa al modelo centralizado, promoviendo la producción eléctrica en los puntos de consumo, surge la Ley 10086. Esta normativa exige que las empresas distribuidoras realicen estudios para evaluar la capacidad de alojamiento de DER en sus circuitos. Por ello se realiza un estudio de la capacidad de alojamiento en el circuito residencial de San Isidro, para le empresa distribuidora JASEC, de conformidad con esta ley. Para realizar este estudio se realiza una primera etapa donde se actualiza el modelo del circuito mediante el software ETAP®. En esta se simula la condición de demanda máxima, la cual actúa como caso base, siendo esta de 3,94 MW para el día 11 de diciembre del 2023. Se realiza un escenario de integración de DER a nivel de pequeña escala, donde se asigna DER a todas las cargas del circuito a un nivel de baja tensión y se comienza a inyectar potencia de manera simultánea en todo el circuito hasta el incumplimiento de los criterios de evaluación. Para este escenario se obtiene una capacidad de alojamiento de 17 714 kW distribuida a lo largo del circuito. El segundo escenario corresponde a la integración a gran escala, en la cual se asignan estos DER en 14 nodos trifásicos de media tensión. De este escenario se obtiene una capacidad máxima de alojamiento de 31 000 kW, la cual va disminuyendo conforme se aleja de la subestación. Donde estas capacidades, en ambos escenarios, representan un límite de integración seguro para los DER sin afectar la operación y calidad de la red. Por último se realiza un análisis económico donde se recomienda una máxima integración de DER del 10 %, donde a partir del 20 % comienza a generar pérdida de utilidades a JASEC.

Due to the diversification of the energy matrix and the push for renewable generation as an alternative to the centralized model, promoting electricity production at consumption points, Law 10086 was enacted. This regulation requires distribution companies to conduct studies to assess the hosting capacity of DER in their circuits. Accordingly, a hosting capacity study was conducted on the San Isidro residential circuit for the distribution company JASEC, in compliance with this law. To carry out this study, an initial stage was undertaken to update the circuit model using ETAP® software. This involved simulating the maximum demand condition, which serves as the baseline case, with a peak demand of 3,94 MW on December 11, 2023. A small-scale DER integration scenario was then executed, where DERs were assigned to all low-voltage loads across the circuit. Power was gradually injected simultaneously throughout the circuit until evaluation criteria were no longer met. For this scenario, a hosting capacity of 17 714 kW was achieved, distributed along the circuit. The second scenario involved large-scale DER integration, assigning DERs to 14 three-phase medium-voltage nodes. In this scenario, a maximum hosting capacity of 31 000 kW was obtained, which decreased as the distance from the substation increased. In both scenarios, these capacities represent a safe integration limit for DERs without impacting grid operation and quality. Finally, an economic analysis recommended a maximum DER integration of 10 %, noting that utility losses for JASEC begin to occur at a 20 % integration level.