VOLL (Value of Lost Load)

Articulo académico / Academic Paper ____________________________________________________________________________________________________ VOLL (Value of Lost Load) VOLL (Valor de Carga Perdida) 1Armas Gavilanes Kevin Johannes Ingeniería Eléctrica E-mail: [email protected] Para los países industrializados que apuntan a sostenibilidad energética a través del mayor uso de energías renovables para el suministro de energía, adicional son necesarios esfuerzos para preservar el nivel de seguridad del suministro de energía, como adaptaciones de la red como si ha mostrado para Alemania. Resumen- La seguridad del suministro eléctrico se ha convertido en un requisito fundamental para el buen funcionamiento de las sociedades modernas. El presente artículo considera las consecuencias económicas de una interrupción del suministro eléctrico. El valor de carga perdida (VoLL) es un indicador monetario que expresa los costos asociados con una interrupción del suministro eléctrico. Todas estas opciones implican costos crecientes, que deben ser considerado si se debe mantener la seguridad de la fuente de alimentación. Este artículo revisa diferentes métodos para calcular el VoLL, proporciona una visión general de los estudios publicados recientemente y presenta sugerencias para aumentar el poder explicativo y la comparabilidad internacional de VoLL. Índices técnicos, como SAIFI, SAIDI y CAIDI, estadísticamente reflejan la seguridad del sistema enfocándose en la frecuencia, duración e intensidad de interrupción de energía promedio. Palabras clave—suministro, interrupción, costos, seguridad, carga. II. MARCO TEORICO 1. CARACTERÍSTICAS DEL PODER INTERRUPCIONES 1.1 Características técnicas y sistémicas. Abstract— The security of electricity supply has become a fundamental requirement for the proper functioning of modern societies. This article considers the economic consequences of a power outage. The lost load value (VoLL) is a monetary indicator that provides the costs associated with a power outage. Se produce un corte de energía cuando los clientes de electricidad (industria, estado, individuos) reciben menos electricidad de la que requieren del sistema eléctrico. Un apagón describe una situación en la que no se suministra electricidad. Puede tener muchas causas, como mal funcionamiento o sobrecarga de los distintos niveles del sistema eléctrico, fallas en la estructura de generación, transmisión o distribución, o como consecuencia de una falta de materia prima. This article reviews different methods for calculating VoLL, provides an overview of recently published studies, and presents suggestions for increasing the explanatory power and international comparability of VoLL. Al mantener la carga base, existe un peligro creciente de interrupciones a nivel de las redes de transmisión y distribución, ya que demostrado por el ejemplo del creciente número de intervenciones por operadores de sistemas de transmisión en Alemania para regular el suministro. Keywords—supply, interruption, costs, security, load. I. INTRODUCCIÓN Los diferentes factores que caracterizan una interrupción del suministro eléctrico pueden desglosarse en varias subcategorías. Los factores que influyen en el apagón son divididos en las subcategorías de factores técnicos, lado de la carga factores y factores sociales. Los apagones o las interrupciones del suministro en todo el mundo demuestran el potencial de graves trastornos socioeconómicos y pérdidas económicas. Es de gran importancia analizar eventos de apagón, identificar opciones técnicas y desarrollar estrategias e instrumentos para evitar apagones o lidiar exitosamente con tales eventos. [1]Los factores técnicos describen las condiciones marco restringir la interrupción, cuyas características son decisivo para las consecuencias de un apagón. Los factores del lado de la carga se refieren a los efectos que exacerban el daño que surge como consecuencia de la estructura del cliente de electricidad afectado los costos representan erogaciones y cargos asociados clara y los factores del lado de la carga son naturalmente determinado por los factores técnicos. Los apagones no son causados por un solo evento sino por una combinación de varios fallos de funcionamiento, como interrupciones simultáneas imprevistas de varias centrales eléctricas, alta potencia simultánea repentina demanda, avería de equipos eléctricos, errores humanos durante el trabajo de mantenimiento, conmutación operaciones o colapso de la línea eléctrica. Finalmente, los factores sociales describir las influencias que afectan las consecuencias de los apagones pero que son difíciles de evaluar objetivamente. Además de este motivo, una creciente interconexión internacional e interdependencia de las redes puede conducir a situaciones en las que incluso fallas de una pequeña fracción de los nodos en una red pueden conducir a la fragmentación completa de un sistema de varias redes, estos eventos se denominan eventos en cascada. 1.2 Características del tiempo Además de los parámetros multifacéticos de un apagón descrito en la sección "Características técnicas y sistémicas", el tiempo de un apagón también debe considerarse en una diferenciada conducta. La duración de una interrupción de la fuente de alimentación es un factor de influencia esencial y requiere una consideración más cercana. En general, la industria de suministro de energía identificó Liberalización y Privatización (que principalmente tuvo lugar en la década de 1990) y la expansión de las capacidades de producción de energía renovable (que forma una opción esencial para sistemas de energía sostenibles) como las dos tendencias principales en los últimos 10 a 20 años que aumentar el riesgo de apagones [2]Se pueden identificar tres fases básicas, cada una siguiendo a la otra. 1 Articulo académico / Academic Paper ____________________________________________________________________________________________________ La primera fase se refiere a la preparación para una interrupción (si la interrupción se planifica y anuncia), como la modificación de procedimientos de trabajo Esto requiere mano de obra y recursos para ser utilizado para la reestructuración y el trabajo preparatorio que les impide cumplir con sus deberes o funciones habituales. La segunda fase describe el período de la interrupción real de la fuente de alimentación. no tiene ningún interés. En consecuencia, el cálculo del indicador económico VoLL representa, por un lado, una oportunidad para determinar el nivel de daños causados por una interrupción del suministro eléctrico, cuyo resultado por otro lado, describe el valor de la seguridad de la fuente de alimentación. La tercera y última fase se toma como el intervalo antes de los procesos de producción habituales vuelven a funcionar. Durante esta fase, las oportunidades aumentan una vez más para intervenir y guiar eventos, aunque la duración y las características de la fase final dependen en gran medida del manejo de la crisis habilidades de los ejecutivos en una empresa. Las sociedades industrializadas modernas son extremadamente dependientes de electricidad para que la electricidad pueda ser considerada como un elemento esencial factor de entrada para todos los procesos económicos y también como base para muchas formas de actividades de ocio. 2.3 Enfoques de medición de VoLL Una fuente de alimentación segura es, por lo tanto, indispensable para la vida de la sociedad basada en la electricidad. También es considerado como una importante ventaja de ubicación y tiene un valor macroeconómico. 1.3 Indicadores técnicos para caracterizar Interrupciones de energía El instituto de electricidad he Ingenieros Electrónicos (IEEE) ha compilado técnicas estandarizadas índices para medir, evaluar y comparar la confiabilidad y calidad de la fuente de alimentación. Los índices más importantes para seguridad de suministro son Índice de frecuencia de interrupción promedio del sistema (SAIFI), Índice de duración promedio de interrupción del sistema (SAIDI), he índice de duración promedio de interrupción del cliente (CAIDI). Incluso si VoLL ofrece la oportunidad de expresar el valor de seguridad del suministro de energía en términos monetarios, no hay mercado en el que se pueden intercambiar interrupciones de energía, razón por la cual VoLL no puede derivarse directamente como rendimiento del mercado. Por consiguiente, el VoLL debe determinarse utilizando técnicas de medición científicas. Una distinción general puede ser realizado entre métodos directos o de encuesta y métodos indirectos. La determinación de los índices técnicos está sujeta a las regulaciones definidas, por ejemplo, solo se toman en cuenta las interrupciones de suministro que duran más de 3 minutos. Estos índices técnicos forman el marco para las autoridades reguladoras proceso de monitoreo de la seguridad del suministro. El procedimiento uniforme para aplicarse en la recopilación de datos garantiza que los valores puedan compararse internacionalmente y también con el tiempo. Sin embargo, el valor informativo de los índices ha sido criticado de varias maneras. Por ejemplo, la industria no está satisfecha con el período de tiempo durante el cual se recopilan datos sobre las interrupciones de energía. Desde plantas industriales a menudo son susceptibles a breves fallas de energía, con frecuencia se apagan automáticamente si la fuente de alimentación se interrumpe por más de aproximadamente 0.2 seg. 2. En la literatura, los valores de VoLL de diferentes grupos de usuarios se calculan por separado, esto se aplica particularmente a la industria o usuarios comerciales y usuarios privados. ENFOQUES DIRECTOS Estudios de apagón [4]En este enfoque, los costos de daño resultantes de un poder real interrupción se registran retrospectivamente la interrupción. Los parámetros están claramente definidos. Este método se usa principalmente para interrupciones duraderas y de gran superficie. Un estudio de apagón también se puede utilizar como referencia para verificar otros métodos de VoLL. COSTOS Y MEDICIÓN DE VOLUMEN MÉTODOS Como parte de la encuesta de costos, apagón los estudios también analizan con frecuencia tanto el rendimiento de los servicios de emergencia, así como los impactos en el sistema de medio ambiente Más allá de la adquisición de estos índices puramente técnicos. Se plantea la cuestión del daño resultante y los costos macroeconómicos de una interrupción del suministro eléctrico. Esto requiere una economía consideración de interrupciones de energía. Para este fin, las estructuras de las diferentes categorías de costos se examinarán en la siguiente sección. La base de la encuesta, una verdadera interrupción de energía, es ambas la fuerza y la debilidad de este método. La ventaja es que VoLL se puede medir para un evento real. La desventaja es, sin embargo, que los apagones, al menos en los países industrializados, son relativamente raros y generalmente ocurren sin previo aviso para que los investigadores no pueden prepararse adecuadamente para el evento y que la recopilación de información lleva mucho tiempo y es costosa. 2.1 Categorías de costos por daños y Mitigación [3]En primer lugar, se puede hacer una distinción entre dos tipos de costos. Por un lado, hay costos que pueden denominarse costos de daños. Por otro lado, los usuarios finales incurren en costos que pueden ser mejor descrito como costos de mitigación. Los costos de daños se pueden romper abajo en costos directos e indirectos. Los costos de daños directos son entendidos como aquellos en los que incurre directamente la empresa o el individuo afectado. Disposición a evitar pagar Hay varios métodos econométricos disponibles para evaluar cortes de energía, de los cuales los más conocidos son la valoración contingente y clasificación contingente. En el método de valoración contingente (CVM), se pregunta a los individuos, ya sea en cuestionarios o entrevistas directas, para dar un valor monetario a ciertos bienes no comercializables (en este caso un apagón). Por ejemplo, la pérdida de producción puede ser considerado como daño directo para el fabricante. Esta pérdida de la producción se hace sentir como daño indirecto para otras empresas en forma de retrasos en las entregas. Costos de mitigación se entienden, por ejemplo, como costos de adquisición y operación de generadores de reserva. En consecuencia, todos los pagos e ingresos determinados por este método son de naturaleza hipotética. Las preguntas formuladas con este método generalmente se pueden subdividir en dos enfoques: la voluntad de pago (WTP) y disposición a aceptar (WTA). 2.2 Costo óptimo para la seguridad de la fuente de alimentación. Con respecto a una interrupción de energía, a los clientes se les hacen preguntas sobre WTP sobre cuánto pagarían para evitar un apagón o para ser garantizado un mayor nivel de seguridad de suministro. El enfoque de Los costos también se pueden trazar en relación con el tiempo. Como el VoLL es un indicador económico, la causa de la interrupción de energía 2 Articulo académico / Academic Paper ____________________________________________________________________________________________________ la WTA representa la estrategia opuesta según qué preguntas son formulado sobre cuánto dinero tendrían los consumidores para se les ofrezca aceptar una reducción en la seguridad del suministro o retener el nivel actual de seguridad en lugar de ser actualizado a un nivel más alto. comprados con dinero. De esta manera, privado los individuos producen valor agregado al usar tiempo y dinero como factores de entrada. Según esta lógica, los particulares también pueden ser considerado como unidades de producción Costos directos En general, se puede decir que los valores de los ingresos de las horas de trabajo adicionales disminuyen cuantas más horas trabaja una persona. En este método, los entrevistados reciben un conjunto de diferentes apagones escenarios, por ejemplo, de diferentes duraciones o tiempos de inicio, para darles una idea de los problemas generales relacionados con un corte de energía. Para cada escenario, se pregunta a los usuarios finales sobre el daño costos que experimentarían en cada situación. En algunos estudios se pide a los entrevistados que dividan los costos de daños en categorías. Este procedimiento se aplica principalmente para uso industrial y comercial donde diferentes categorías de daños pueden resultar de las diferentes operaciones en las compañías. Al mismo tiempo, el valor del ocio aumenta desde hace más tiempo las horas de trabajo necesariamente conducen a menos tiempo libre. Correspondientemente, cada persona tiene un número óptimo de horas de trabajo. En esto estado óptimo, el pago por la última hora de trabajo es equivalente a el valor de una hora adicional de ocio para que el valor de una la hora de ocio corresponde a la tarifa de pago por hora de una persona. Además, se supone que las tareas domésticas son interrumpidas por un el apagón debe llevarse a cabo en un momento posterior para que este tiempo no pueda usarse para recreación. Esta suposición lleva a 1 hora de las tareas domésticas equivalentes a 1 hora de ocio. La identificación de diferentes categorías de costos tiene dos objetivos. Primero, ayudan a proporcionar a los entrevistados, quienes pueden tener poca experiencia en apagones, con una visión general de posibles tipos de daños y las consecuencias para que puedan evaluarlos. En segundo lugar, proporcionan a los entrevistadores importantes información sobre los principales componentes de costos. Los conocimientos de las principales categorías de costos pueden ayudar a minimizar los costos de daños reales de un apagón. Un apagón, por lo tanto, limita la libertad de la electricidad privada. clientes en la gestión de su tiempo y los obliga a cambiar sus hábitos preferidos incluso si se pueden realizar muchas de sus actividades en un momento posterior sin gran esfuerzo o gasto financiero. En general, la determinación de VoLL utilizando los ingresos de los hogares privados sigue una clara derivación teórica. Desafortunadamente, transferir esta lógica a la realidad provoca ciertas restricciones, como como diferenciar entre un ama de casa, un pensionista y un niño, o si no se toma en cuenta la diferenciación temporal. Métodos: 1. Identificación de las categorías de costos. 2. Ponderar cada categoría con un valor económico. 3. Determinar los costos de interrupción sumando al individuo costos de daños. Preferencias Reveladas Otro enfoque para determinar los costos de los cortes de energía es la derivación de VoLL del comportamiento actual del mercado. En esto caso, VoLL se deriva del comportamiento de las empresas y hogares con respecto a sus actividades de inversión, para ejemplo, generadores de reserva o baterías, o de la conclusión de contratos de suministro interrumpibles. Estos gastos pueden entonces ser analizado con respecto a la disposición de los clientes de electricidad para pagar el suministro de energía interrumpible. Sin embargo, surge la pregunta de si las inversiones en sistemas de respaldo son voluntarias o, más bien, como en el caso de los hospitales, se rigen por legislación. ENFOQUES INDIRECTOS Enfoques macroeconómicos Los enfoques macroeconómicos incluyen en la función de producción enfoque para calcular VoLL para sector industrial y comercial de clientes de electricidad y la determinación de VoLL para clientes privados a través de los ingresos del hogar. Función de producción El enfoque de la función de producción se basa en la comprensión que la electricidad es un factor de entrada importante como el trabajo o el capital para la producción de bienes y servicios. Suponiendo un nivel muy alto de seguridad de suministro, como en la mayoría de los países desarrollados, este método no es aplicable en la práctica ya que las actividades de inversión de los clientes de electricidad no son accesibles para análisis. Al mismo tiempo, condiciones, por ejemplo, para concluir contratos de suministro interrumpibles, al menos en Alemania son insuficientes para proporcionar información completa sobre el WTP por parte de clientes de electricidad industrial y privada. Si un factor de entrada esencial en el proceso de producción deja de existir, entonces inevitablemente se produce una caída en la producción o incluso un cierre completo de la producción. El enfoque de la función de producción calcula las consecuencias de una interrupción al relacionar interrupciones de producción durante la interrupción a los kWh que no han sido suministrados. Esencialmente se requieren y evalúan datos estadísticos para calcular los costos de interrupción utilizando una función de producción. 3. SUGERENCIAS EXPLICATIVO PARA AUMENTAR EL PODER Una gran ventaja es que la base de datos requerida por lo general, pueden ser suministrados por oficinas estadísticas oficiales y, por lo tanto, ser obtenido a un costo relativamente bajo. Además, al integrar la función de producción en el cálculo de entrada-salida, es posible determinar las consecuencias de un corte de energía más allá fronteras regionales y sectoriales a diferentes niveles de impacto. [4]Según la definición, VoLL se determina relacionando el daño monetario derivado de una interrupción de energía (debido a la pérdida de actividades económicas) al nivel de los kWh que no son suministrado durante una interrupción. Ingresos del hogar De la discusión en la sección "Resultados cuantitativos", se puede concluir que la definición marco de VoLL es tan amplio que la comprensión del concepto y del problema no está suficientemente armonizado y los valores del indicador no pueden, por lo tanto, se compara adecuadamente. Sobre la base de esta definición, una serie de metodologías enfoques y una amplia variedad de métodos estructurados de manera diferente se han desarrollado, como se muestra en la Sección "Introducción". El enfoque de determinar los costos de interrupción utilizando los ingresos del hogar se basa en la lógica de evaluar el tiempo libre en términos de dinero. La esencia de la teoría de Becker es que los particulares no se benefician solo de dinero o bienes sino de una combinación de bienes y tiempo Esto es particularmente problemático ya que se afirma que el indicador 3 Articulo académico / Academic Paper ____________________________________________________________________________________________________ debe garantizar el reconocimiento comparabilidad internacional de la evaluación económica del poder de seguridad de suministro. Una crítica general es que la definición de VoLL es tan completo que se puede utilizar para justificar una gran cantidad de procedimientos diferentes. Esto reduce el valor informativo de VoLL considerablemente ya que los resultados no pueden integrarse en un contexto mediante comparaciones y, por lo tanto, solo es posible representar casos individuales. En consecuencia, un marco uniforme como base para la comparación hace una contribución importante a mejorando este indicador que le permite proporcionar más valor informativo a nivel internacional. Esto requiere claramente definido especificaciones. Índices técnicos que mapean la seguridad del suministro de energía, como SAIDI, están sujetos a criterios claramente definidos. científicas como los métodos directos o de encuesta que obtienen su información sobre los costos de las interrupciones de energía directamente de los usuarios finales, mientras que los métodos indirectos requieren otras fuentes de información, como datos estadísticos.  Se propone el siguiente procedimiento para desarrollar un marco uniforme para determinar VoLL. En primer lugar, como un requisito previo esencial, debe garantizarse que un único método es empleado (macroeconómico o WTP). En el siguiente paso, el marco de la interrupción debe estar claramente definido, es decir, el factor debe darse la misma consideración. Y en un tercero paso, el desglose de los sectores industriales debe ser coordinado ambos con respecto a su delimitación y también el grado de diferenciación. En conclusión, los análisis actuales de los estudios recientes de VoLL ha demostrado que, según el estado actual de la técnica el VoLL solo es capaz de mapeo de un caso individual como índice de evaluación económica de seguridad de la fuente de alimentación, y los resultados respectivos deben ser considerado y evaluado en el contexto de la analítica marco de referencia. IV. RECOMENDACIONES La seguridad del suministro eléctrico se ha convertido en un requisito fundamental para el funcionamiento de las sociedades modernas. El valor de carga perdida (VoLL) es un indicador monetario que expresa los costos asociados con una interrupción del suministro eléctrico para considerar las consecuencias económicas de una interrupción del suministro eléctrico en una región, ciudad o país. Es importante conocer los métodos para calcular el VoLL, ya que nos proporciona una visión general de los estudios publicados recientemente y presenta sugerencias para aumentar el poder explicativo y la comparabilidad internacional de VoLL. La aclaración del marco analítico general garantiza un procedimiento uniforme y armonizado, proporcionando así la base para la comparabilidad internacional. El VoLL determinado sobre esta base ofrece la oportunidad de colocar al individuo resultados en un contexto internacional y también para considerarlos tiempo extraordinario. Bibliografía La naturaleza realista de VoLL determinada de esta manera puede ser aumentó aún más al integrar factores que agravan el daño y factores atenuantes de daños. [1] J. M. Griffin y S. L. Puller, «Electricity Deregulation Choices and Challenges,» de La resiliencia del sitema electrico, Londres, Bush School, 2005, p. 398. [2] S. Sawan y S. Samarjit , «Algoritmos de optimizacion de objetivos multiples para el mercado energetico desregulado.,» de Electricity Pricing Regulated, Desregulated and Smart Grid Systems, USA, CRC Press, 2015, p. 101. [3] C. Harris, «Dependence of fixed capital cost on plant value,» de Peak Load an Capacity Pricing Theory and practice in Electricity, New York, Palgrave, 2015, p. 20. [4] T. Schroder y W. Kuckshinrichs, «Value of Lost Load: An Efficient Indicator for power Supply Security? A Literature Review,» Frontiers in Energy Reseaech, vol. III, pp. 5-7, 2015. [5] M. Coppo y A. Lorenzoni, «Value of lost load,» de Principles of Electricity Markets Economics, Bologna, Esculapio, 2019, p. 94. Sin embargo, la integración de tales factores conduce a una reducción en comparabilidad internacional desde la inclusión de tales factores requiere una base de datos sólida que en muchos casos no se puede suministrar (o solo en parte) por las oficinas oficiales de estadística y, por lo tanto, con frecuencia inaccesible. Este contexto revela los problemas asociados con la decisión en un enfoque, es decir, lo más realista posible o con el mayor posible comparabilidad internacional. Como VoLL es completamente falta de comparabilidad internacional, un análisis analítico uniforme Se requiere urgentemente un marco. Tan pronto como esta base común ha sido creado, se deben tomar medidas adicionales para aclarar qué agravante del daño y qué influencias atenuantes del daño puede integrarse, mientras se mantiene la comparabilidad internacional. Sin embargo, esto aún requiere extensas discusiones tanto con respeto al enfoque metodológico y también a la armonización la base de datos. III. CONCLUSIONES  Se puede concluir que, para evaluar los costos de daños de una interrupción de energía, un enfoque importante es el VoLL ya que entenderse como un Indicador económico de seguridad del suministro eléctrico.  Concluimos que el VoLL está determinado al relacionar el daño monetario derivado de un corte de energía debido a la pérdida de actividades económicas al nivel de kWh que no fueron suministrados durante una interrupción.  En el caso óptimo se concluye que, el nivel de seguridad del suministro debe ser definido de tal manera que los costos de daños marginales, expresados por el VoLL, son iguales a los costos marginales para asegurar un suministro de electricidad ininterrumpido.  El VoLL debe determinarse utilizando técnicas de medición Kevin Armas Gavilanes. - Nació en Ambato, Ecuador. Se graduó como bachiller en el Instituto Tecnológico Superior “Bolívar”. Es Ingeniero Eléctrico en Sistemas Eléctricos de Potencia de la Universidad Técnica de Cotopaxi. Actualmente desempeña funciones de Técnico Eléctrico en la instalación, monitoreo y mantenimiento de maquinaria eléctrica para la rectificación de motores. 4