Optimización matemática aplicada al sector eléctrico colombiano: un ejemplo a seguir

En Colombia, la liberalización del mercado eléctrico se dio con las Leyes 142 y 143 de 1994; la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) a la fecha ha realizado un importante esfuerzo por desarrollar un marco regulatorio, cuyo objetivo básico es el de crear las condiciones para asegurar la disponibilidad de una oferta energética eficiente, capaz de abastecer la demanda bajo criterios sociales, económicos, ambientales y de viabilidad financiera. Para ello, el Estado promueve la competencia creando condiciones propicias para su logro y establece reglas para evitar prácticas monopólicas o abusos de poder.

La ley 143 de 1994 (Ver http://tinyurl.com/kzqgjdk) estipula sobre el principio de eficiencia: “el principio de eficiencia obliga a la correcta asignación y utilización de los recursos de tal forma que se garantice la prestación del servicio al menor costo económico”.

Este principio de eficiencia, se ha traducido en la implementación de distintos modelos matemáticos de optimización, para asegurar (con rigor matemático) que realmente se está garantizando la prestación del servicio al menor costo económico. Entre los modelos matemáticos utilizados por este sector se destacan:

  • OPTIMIZACIÓN DE MANTENIMIENTO: Este tipo de modelos tienen como objetivo programar actividades de mantenimiento de forma tal de minimizar los costos, o de maximizar los ingresos, debidos a las asignaciones de mantenimiento preventivo que se deben realizar para garantizar el correcto funcionamiento de los distintos procesos industriales y de negocios del sector eléctrico.
  • OPTIMIZACIÓN DE EXPANSIÓN DE LA CADENA: Este tipo de modelos tienen como objetivo determinar las decisiones de inversión como:
    • ¿Cuáles proyectos de inversión en infraestructura (embalses, plantas de generación, redes de interconexión, plantas de licuefacción/regasificación, etcétera) deben llevarse a cabo para atender la demanda de energía?
    • ¿Qué tecnologías/modos de producción se deben utilizar?
  • OPTIMIZACIÓN DE LA NEGOCIACIÓN DE ELECTRICIDAD/GAS: Este tipo de modelos tienen como objetivo determinar las decisiones óptimas con respecto a la compra/venta de electricidad y gas, ya sea por intermedio de contratos estandarizados (derivados) o por medio de contratos bilaterales.
  • OPTIMIZACIÓN DE OPERACIONES INDUSTRIALES: Este tipo de modelos tienen como objetivo la programación de las actividades de los procesos industriales de cada uno de los agentes del sector eléctrico colombiano.

En el caso colombiano el agente encargado de la operación del sistema interconectado (SIN), y por lo tanto del despacho de energía (decidir cuándo y quien provee la energía del país) es XM (Ver http://www.xm.com.co). Según XM el objetivo del despacho económico de energía es:

“el Despacho Económico tiene como objetivo realizar la programación diaria de los recursos de generación del Sistema Interconectado Nacional – SIN – para atender la demanda nacional y programar las transferencias de energía con los países vecinos preservando la seguridad, calidad, confiabilidad y economía del SIN, tal y como lo establece la regulación vigente.”

Para lograr la programación de los recursos de energía se utiliza un modelo matemático de optimización (Ver http://tinyurl.com/kvh8fgp). Este modelo matemático recibe como entrada:

  • Oferta de precios de cada uno de los agentes generadores.
  • Disponibilidad energética de cada uno de los agentes generadores.
  • Características técnicas de cada unidad generadora para cada agente generador.
  • Proyecciones de demanda energética.
  • Restricciones de transmisión.

Como resultado final de este modelo se obtiene un horario detallado (diario) que indica cuando y cuanto es el aporte de cada una de las unidades generadoras para atender la demanda de energía eléctrica.

El modelo anteriormente descrito (DRP, Despacho y Redespacho programado) es utilizado por XM desde el año 2003 como software oficial para planificar el despacho de energía a mínimo costo. Según ellos, este modelo permite resolver un problema que es grande y complejo (el de programar el despacho de energía) en tiempos cortos, y les ha permitido llegar a niveles de fiabilidad de los planes cercanos a un 100% (Ver http://tinyurl.com/kvh8fgp).

Para terminar, cabe destacar, que sin este tipo de herramientas, sería muy difícil garantizar la eficiencia en el uso de los recursos, y es por esto que los agentes del sector eléctrico colombiano utilizan modelaje matemático de optimización para la toma de decisiones. Lamentablemente, el uso de este tipo de modelos no es generalizado en el resto de sectores económicos del país, pues cada sector parece interpretar de manera diferente el camino a seguir para lograr “la eficiencia en el uso de los recursos”. Los agentes del sector eléctrico colombiano han interpretado correctamente que el único camino que permite y garantiza el uso eficiente de los recursos es la optimización matemática.

Imagen tomada de grupoenergiadelta.com

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