Evaluación de los efectos de la penetración fotovoltaica en la curva de carga del sector residencial: el caso colombiano

Abstract

Gobiernos internacionales, preocupados por la sostenibilidad de sus mercados eléctricos ante el aumento de instalaciones fotovoltaicas residenciales, se han visto en la obligación de suspender o reestructurar los incentivos formulados para la promoción de estas alternativas. Colombia, que recientemente formuló la ley 1715 buscando permitir el uso de alternativas de generación renovables en los hogares, se enfrenta a un problema de incertidumbre sobre la difusión de la tecnología fotovoltaica y los efectos de su penetración en el mercado eléctrico, considerando que el sector residencial es responsable del 40% de la demanda. Esta tesis aborda esta problemática a través del desarrollo de un modelo de simulación con dinámica de sistemas que permite identificar y evaluar con diferentes políticas, las dinámicas de difusión y los efectos en la curva de carga residencial y total del sistema, así como las dinámicas de la tarifa del mercado a raíz de la penetración fotovoltaica. Los resultados muestran cómo en ausencia de políticas, la adopción de sistemas sin baterías de respaldo afecta la viabilidad y sostenibilidad del sistema eléctrico colombiano. Adicionalmente los resultados indican que políticas orientadas a la educación y contagio social aumentan la velocidad de difusión comparada con políticas enfocadas a precios.

Abstract: Governments worldwide decided to modify their incentives to promote renewables diffusion in residential rooftops, this because of the photovoltaics’ high level of penetration and its consequences in electricity markets. Colombia’s government recently created the law 1715 focused on enabling renewable alternatives for microgeneration in households, but there is a big uncertainty about the diffusion rates in the residential sector and its effects in the colombian electricity market, considering that residential accounts for about 40% of system’s demand. A system dynamics model was developed to identify the diffusion dynamics and its effects on the colombian load curve, as well as the tariff behaviour, evaluating different policies in the simulation model. Results show the risk of sustainability problems for the colombian electricity market where diffusion without battery support is taking place. Additional results indicates that policies focused in education and social interaction increase the speed of photovoltaics diffusion, compared to subsidy polices.