Maestría en Ingeniería - Sistemas Energéticos

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Estrategias para la transición hacia soluciones energéticas más sostenibles en el municipio de alto Baudó́ del departamento del Chocó
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-10-23) Palacios Mosquera, Jean Carlos; Franco Cardona, Carlos Jaime; Jean Carlos Palacios[0001865368]; Delgado Arroyo, Lubin; Cardona, Carlos [0009000049011403]; Delgado Arroyo, Lubin [0000000163610111]; Grupo de Sistemas Energéticos
La electrificación de las zonas no interconectadas (ZNI) constituye un desafío fundamental en Colombia, donde más de dos millones de personas aún carecen de acceso a la electricidad, según datos de la Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME). Esta situación representa una barrera significativa para el desarrollo socioeconómico y la calidad de vida de las comunidades afectadas. En este contexto, la presente investigación se centra en la problemática de transición energética de las ZNI en Colombia, con un enfoque particular en el municipio de Alto Baudó, en el departamento del Chocó. El objetivo es identificar portunidades de mejora y proponer estrategias para una transición hacia soluciones energéticas más sostenibles y eficientes. Se espera que los resultados de esta investigación proporcionen información valiosa para la toma de decisiones y contribuyan al desarrollo equitativo y ambientalmente sostenible en la región. Para ello, se formuló un modelo de dinámica de sistemas que permitió simular cuatro escenarios de evolución del sistema energético local hasta el año 2039. A cada uno de estos escenarios se le aplicó la matriz de impacto ambiental de Conesa, con el fin de evaluar sus efectos sobre los componentes físico-bióticos y sociales del territorio. Esta metodología permitió comparar de forma rigurosa los impactos asociados al uso de tecnologías fósiles frente a soluciones basadas en energías renovables, consolidando un aporte técnico-científico para la planificación energética en contextos rurales y excluidos del sistema interconectado nacional. Palabras claves: Zonas no interconectadas y energías renovables (Texto tomado de la fuete)
Estrategias para el desarrollo de las comunidades energéticas como parte de la transición energética de Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-11-01) Graciano Saldarriaga, Gloria Alejandra; Franco Cardona, Carlos Jaime
La transición hacia sistemas energéticos más sostenibles y descentralizados es una prioridad global. En Colombia, este proceso enfrenta desafíos significativos, como la necesidad de diversificar la matriz energética, superar la pobreza energética, ampliar la cobertura en Zonas No Interconectadas (ZNI) y garantizar una transición justa que no reproduzca desigualdades históricas. Este trabajo de grado analiza el potencial de las comunidades energéticas como estrategia integral para abordar dichos retos, promoviendo la participación ciudadana y el empoderamiento comunitario en la gestión de recursos energéticos. Mediante una metodología que incluye revisión bibliográfica, análisis comparativo internacional, evaluación normativa y estudio de casos, se identifican barreras y oportunidades para su implementación. El estudio propone estrategias agrupadas en siete dimensiones clave para su desarrollo y promoción. Se concluye que las comunidades energéticas pueden convertirse en actores centrales de la transición energética justa en Colombia, impulsando un modelo más democrático, resiliente y sostenible. (Texto tomado de la fuente)
Pronóstico del precio promedio diario de la electricidad usando machine learning
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-12-28) Rosas Garcés, Ángela Sofía; Velásquez Henao, Juan David; Franco Cardona, Carlos Jaime; ; Henao, Juan David [0000-000307831432]; Cardona, Carlos [0009000049011403]
Este trabajo evalúa el pronóstico del precio promedio diario de la electricidad en el mercado colombiano mediante técnicas de aprendizaje automático y lo compara con modelos tradicionales. Se utilizaron datos de XM, DANE y NOAA para el periodo 2004-2024, considerando variables exógenas como demanda, generación, aportes hídricos, volumen útil y vertimientos. Se implementaron tres modelos: SARIMAX, Random Forest y Perceptrón Multicapa (MLP). Los resultados muestran que, aunque SARIMAX captura adecuadamente la estacionalidad y tendencias lineales, Random Forest y MLP presentan un mejor desempeño predictivo al modelar relaciones no lineales complejas. En particular, MLP obtuvo los mejores resultados con un MSE de 5.6505 en el conjunto de prueba, confirmando la superioridad de los enfoques no lineales para mejorar la precisión del pronóstico de precios en el contexto colombiano. (Texto tomado de la fuente)
Alternativas para mejorar la gestión de las garantías en el mercado eléctrico mayorista de Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Villadiego Martinez , Andres Santiago; Franco Cardona, Carlos Jaime
El sector eléctrico colombiano ha experimentado cambios relevantes desde la expedición de las Leyes 142 y 143 de 1994, que establecieron un marco regulatorio orientado a la eficiencia y a la modernización del sistema. En este escenario, el Mercado de Energía Mayorista (MEM) facilita la compra y venta de electricidad bajo principios de competencia y confiabilidad; sin embargo, su adecuado funcionamiento depende de que los agentes cuenten con mecanismos efectivos para respaldar el cumplimiento de sus obligaciones. Con el fin de mitigar el riesgo de incumplimiento, la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) implementó un esquema de garantías aplicable a comercializadores y generadores, que contempla instrumentos como fideicomisos, garantías bancarias y pagos anticipados. A pesar de estas herramientas, el MEM continúa enfrentando retos asociados con la liquidez y la estabilidad financiera, los cuales pueden intensificarse por la alta dependencia del país de la generación hidroeléctrica, especialmente durante eventos como El Niño, cuando se incrementa la incertidumbre y la presión sobre la capacidad de pago de los agentes. En este contexto, esta investigación identifica alternativas para fortalecer la gestión de garantías en el MEM a partir del análisis de experiencias internacionales comparables y de su posible adaptación al entorno colombiano. Para ello, se realiza una revisión de literatura académica y de normativa regulatoria, con el propósito de evaluar estrategias que contribuyan a un esquema de garantías más robusto, flexible y alineado con las condiciones cambiantes del mercado. (Texto tomado de la fuente)
Políticas para fortalecer la transición energética de la generación del sector eléctrico colombiano
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Garay Ramirez, Kevin Nicolas; Franco Cardona, Carlos Jaime
Europa ha liderado el camino en la adopción de fuentes de energía limpias con el propósito de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y alcanzar la neutralidad de carbono. Se han presentado avances en las políticas y estrategias implementadas en países europeos, como el Reino Unido, España y Portugal, que han promovido la generación de energía renovable y la descarbonización del sector eléctrico. La transición energética en Europa proporciona valiosas lecciones para el sector eléctrico colombiano en su búsqueda de una matriz energética más limpia y sostenible. La adopción de políticas y estrategias similares podría contribuir a la reducción de las emisiones de carbono en Colombia, mejorar la seguridad energética y promover un desarrollo sostenible. Este trabajo final tiene como principal objetivo proponer políticas que fortalezcan la transición energética en la actividad de generación en el sector eléctrico colombiano. Para esto, se identificaron políticas implementadas en Europa para promover la transición hacia la generación de electricidad baja en emisiones de carbono, se analizaron sus desafíos y lecciones aprendidas. (Tomado de la fuente)
Diversificación de la canasta eléctrica colombiana mediante la teoría de portafolios considerando la inclusión de generación con sistemas solares fotovoltaicos
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-11-18) Mogollón Sanabria, Gerson Guillermo; Botero Botero, Sergio; García Mazo, Claudia María; Botero, Sergio [0000000286473559]; García Mazo, Claudia María [0000000210119596]
El presente trabajo aplica la teoría de portafolios de Markowitz al sistema eléctrico colombiano para evaluar la diversificación de la matriz de generación e identificar el impacto de la incorporación de la energía solar fotovoltaica en la frontera eficiente. El estudio parte de una revisión de literatura donde se identifican aplicaciones internacionales en mercados eléctricos como en Europa, Brasil, Pakistán, Kenia, entre otros; y en Colombia trabajos previos que incluyen portafolios con generación hidráulica, térmica a carbón, térmica a gas y eólica. La metodología incluyó la actualización y definición de series de precios para las tecnologías a analizar, utilizando información oficial de XM, UPME, bases de dato de NASA POWER e IDEAM, además de costos reales de proyectos. Se construyeron y actualizaron series históricas para el periodo 2010–2024, depuradas de periodos atípicos en precios por los fenómenos de El Niño. A partir de estas series, se implementó un modelo el cual es optimizado para calcular rentabilidades, riesgos y fronteras eficientes en tres escenarios progresivos: (i) carbón, gas e hidráulica, (ii) posteriormente se adiciona eólica y, (iii) por último, solar fotovoltaica. Los resultados evidencian que la inclusión de la energía eólica y solar fotovoltaica reducen la volatilidad de los portafolios respecto al escenario tradicional, desplazando la frontera eficiente hacia combinaciones de mayor rentabilidad y menor riesgo. De esta forma, se confirma que la solar fotovoltaica constituye una tecnología estratégica para fortalecer la resiliencia del sistema eléctrico colombiano frente a la variabilidad climática y la volatilidad del mercado. (Texto tomado de la fuente)
Comparacion del desempeño del cargo por confiabilidad de Colombia y el mecanismo de capacidad de Perú
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-12-20) Posada Flórez, Juan Camilo; Franco Cardona, Carlos Jaime
Este trabajo final busca comparar el Cargo por Confiabilidad en Colombia y el mecanismo de capacidad en Perú. En Colombia, la matriz energética se basa principalmente en la producción de energía eléctrica a partir de centrales hidráulicas, lo que la hace vulnerable a las condiciones climáticas del país como el Fenómeno del Niño, por lo anterior, se creó el Cargo por Confiabilidad (CXC), el cual tiene como propósito remunerar a los agentes generadores por la disponibilidad de sus activos de generación en periodos de escasez. Por otra parte, Perú ha implementado un mecanismo de capacidad similar, que opera en función de la capacidad de generación disponible para satisfacer la demanda máxima en periodos de contingencia o alta demanda y que se remunera proporcionalmente a los generadores que participan en este mecanismo por la potencia máxima firme disponible. Este trabajo final busca comparar con base en un conjunto de métricas el cargo por confiabilidad en Colombia y el mercado de capacidad en Perú, enfocándose en los factores que han contribuido al éxito y a las limitaciones de los mecanismos, identificar y analizar las lecciones aprendidas derivadas de la implementación y funcionamiento. Para esto, se propone realizar una revisión documental y normativa donde se recopile información acerca de su normatividad, metodología, funcionamiento y financiamiento, con el fin de realizar un análisis cuantitativo y cualitativo de los datos, el objetivo final es comparar y analizar las diferencias entre los mecanismos, para lo cual se buscará proporcionar recomendaciones y conclusiones que permitan una comprensión más profunda de ellos. (Tomado de la fuente)
Desarrollo de un algoritmo adaptativo para la coordinación de protecciones de sobrecorriente en el entorno de operación de una microrred
(Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Minas, 2025-09-10) Arteaga Estacio, Gustavo Adolfo; Candelo, John E.; Revelo, Javier; Procesamiento Digital de Señales Para Sistemas en Tiempo Real
Las microrredes malladas con generación distribuida (DG) emergen como una solución estratégica para asegurar la autosuficiencia energética en regiones no interconectadas o con suministro eléctrico inestable. No obstante, su complejidad operativa introduce retos significativos en la coordinación de protecciones de sobrecorriente. Este trabajo propone un método automatizado para coordinar relés de sobrecorriente direccionales en microrredes, integrando teoría de grafos con un algoritmo de optimización que ajusta de manera eficiente los parámetros Time Dial Setting (TDS) y corriente de pickup. La metodología se valida mediante el sistema IEEE 33-bus modificado, simulado en PowerFactory y Python, evaluando diversos escenarios operativos. Los resultados demuestran una coordinación precisa y robusta, reduciendo errores humanos y optimizando los tiempos de diseño del sistema de protección. (Tomado de la fuente)
¿Cómo incide el cambio climático en la valoración e ingresos de una pequeña central hidroeléctrica?
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-09-08) Metrio Gallego, Paula Andrea; Franco Cardona, Franco Cardona; Jiménez Zapata, Maritza
Los aspectos para valorar una pequeña central hidroeléctrica en Colombia comprenden la identificación de los ingresos y costos, los cuáles son afectados por la regulación del mercado de energía colombiano por las características operativas de este tipo de empresas. Se presenta en este estudio la valoración de una pequeña central hidroeléctrica de 19 MW. Se, se calculan los indicadores de valor como la tasa de descuento (WACC), y basado en el flujo de caja libre, la tasa interna de retorno (TIR) y el valor presente neto (VPN. Bajo), y finalmente, bajo cuatro escenarios, se modelan situaciones de variabilidad climática y la estrategia de venta de la energía. El modelo de valoración, bajo un análisis de escenarios de cambio climático en el que los caudales disminuyen indica que el factor de capacidad y la variación de los precios de la energía son las variables que principalmente inciden en la valoración de una pequeña central hidroeléctrica, evidenciando que el modelo no es factible para precios de venta de energía menores de COP$344/kWh y factores de capacidad inferiores al 38%. (Tomado de la fuente)
Modelos de contratación para la compra de energía eléctrica con destino al mercado regulado
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-06-30) Isaza David, Fabian Alberto; Franco Cardona, Carlos Jaime; Zapata Ramirez, Sebastian
En el sector eléctrico colombiano, la comercialización de energía comprende la adquisición y gestión de grandes volúmenes de electricidad para venderla a usuarios finales y agentes del mercado (CREG, 2014). Actualmente, los comercializadores disponen de múltiples mecanismos para la compra de energía con destino al mercado regulado, entre estas se encuentra la Bolsa de energía, los contratos bilaterales, las subastas de energía largo plazo, las coberturas mediante DERIVEX y las compras de excedentes de autogeneradores. Además, la regulación colombiana permite la posibilidad de crear nuevos mecanismos de comercialización de energía bajo la Resolución CREG 114 de 2018. No obstante, la participación en estos mecanismos es heterogénea, predominando el uso de contratos bilaterales y las compras en bolsa, los demás mecanismos presentan un menor uso por restricciones regulatorias, barreras de entrada en términos de costos y liquidez, o una baja incidencia en la cobertura de la demanda. El presente trabajo analiza la viabilidad de diversificar los mecanismos de comercialización con el fin de mejorar la eficiencia y resiliencia del mercado regulado en Colombia. A través de una metodología basada en la identificación de mejores prácticas internacionales, el análisis normativo y la valoración del desempeño de los mecanismos vigentes, se propone un conjunto de alternativas que optimicen la gestión del portafolio de compra de los comercializadores, exponiendo además sus beneficios potenciales producto de su implementación. Los resultados evidencian la necesidad de flexibilizar el marco de comercialización para mitigar la exposición a la volatilidad del mercado y mejorar la eficiencia en la asignación de costos. Como contribución, se plantean puntos de atención desde lo regulatorio, técnico y operativo que permitirían fortalecer la estabilidad del sector eléctrico colombiano, incrementar la competitividad en la adquisición de energía y garantizar una mayor seguridad en el abastecimiento para el mercado regulado. (Tomado de la fuente)
Viabilidad de las comunidades energéticas en el sistema interconectado nacional de Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-03) Osorio Uribe, Dayana; Franco Cardona, Carlos Jaime
Este Trabajo Final se centra en estudiar la implementación de comunidades energéticas en Colombia, abordando aspectos regulatorios, técnicos y normativos. El problema real identificado es la necesidad de promover la transición hacia una energía más sostenible y justa en el país. Los avances en la resolución del problema incluyen la evolución del marco regulatorio para permitir que los consumidores se conviertan en prosumidores, generando, almacenando y compartiendo energía dentro de comunidades energéticas. Sin embargo, se reconocen limitaciones como barreras institucionales y obstáculos financieros que dificultan la implementación efectiva de estas iniciativas. El objetivo general del documento es evaluar desde una perspectiva institucional los marcos normativos y regulatorios que respalden la creación y operación de comunidades energéticas en Colombia. La metodología propuesta implica un análisis detallado del marco regulatorio vigente, la identificación de barreras y obstáculos, el fortalecimiento de la capacidad institucional, y la promoción de la sostenibilidad y la transición energética. El principal aporte esperado de Trabajo Final de maestría es proponer estrategias para que las comunidades puedan producir, consumir y gestionar su propia energía renovable, contribuyendo así a la sostenibilidad energética y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en Colombia. (Tomado de la fuente)
Evaluación del efecto en el cargo de distribución de las inversiones de los operadores de red en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-03-13) Escobar Urrea, Daniela; Franco Cardona, Carlos Jaime
La creciente preocupación por los elevados precios de la energía eléctrica en Colombia ha generado un debate nacional sobre la necesidad de regular y estabilizar estos costos. La variación significativa en los índices de precios al productor (IPP) post-COVID-19, según estudios, indica que su uso no es la opción óptima para los usuarios finales. En respuesta a este escenario, se implementaron estrategias, como el cambio en la indexación, con el objetivo de mitigar los costos energéticos. En este contexto, surge la necesidad de evaluar el impacto de las inversiones realizadas por los operadores de red en el cargo de distribución en Colombia. La evaluación de los efectos de las inversiones realizadas por los Operadores de Redes (OR) se presenta como un aspecto crucial para determinar si estas inversiones se traducen en beneficios tangibles para los usuarios finales. Con el propósito de abordar esta cuestión, en este trabajo Final se desarrolla un modelo que simplifica la comprensión de cómo las inversiones afectan el cargo, siguiendo las pautas establecidas en la Resolución CREG 015 de 2018. Este modelo se puso a prueba mediante la creación de compañías tipo, considerando diversas características como la cantidad y tipos de usuarios, niveles de pérdidas, topología de la región, e infraestructura eléctrica previa a la Resolución CREG 015, entre otros factores. (Tomado de la fuente)
Reformas al sistema tarifario eléctrico en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Belalcázar Silva, Juan Sebastián; Franco Cardona, Carlos Jaime
Este Trabajo Final de Maestría presenta propuestas de cambio al sistema tarifario del sector eléctrico colombiano, con el objetivo de mejorar las falencias del modelo actual. Para ello, se explica el funcionamiento del mercado eléctrico en Colombia, incluyendo su esquema tarifario y subsidios, con el fin de comprender el origen de los fallos en el sistema. Además, se realizó una revisión de la literatura sobre modelos tarifarios de otros países que presentan similitudes en la matriz de generación eléctrica o en el contexto social, caracterizando los modelos seleccionados. A partir de esta revisión, se evaluó el efecto de los diferentes modelos en las empresas del sector y en los usuarios colombianos. Finalmente, se concluyó sobre la viabilidad y los beneficios potenciales de implementar propuestas como las Banderas Tarifarias, las Tarifas Horarias y la liberalización completa del mercado minorista, adaptadas al contexto colombiano. (Tomado de la fuente)
Propuesta de un mercado de servicios complementarios en Colombia para facilitar la integración de fuentes de energías renovables a gran escala
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) De La Hoz Gómez, Paula Andrea; Franco Cardona, Carlos Jaime
Los mercados eléctricos en el mundo incentivan sus políticas y transiciones energéticas hacia la utilización de fuentes de generación de energía renovable como son la eólica y solar, sin embargo, dada la naturaleza variable y a veces incierta de estas fuentes se hace necesario adaptar el sistema eléctrico de potencia para poder garantizar la continuidad del servicio en todo momento, lo cual es posible a través de los servicios complementarios de energía. Esta propuesta de trabajo busca proponer un mecanismo de mercado de servicios complementarios que responda a la operación del Sistema interconectado colombiano con la integración a gran escala de fuentes no convencionales de energía eólica y solar, las cuales están sujetas a intermitencia e incertidumbre en sus pronósticos. (Texto tomado de la fuente)
Compensación de energía reactiva para sistemas de generación solar fotovoltaica con penalización por factor de potencia
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-11-12) Polo Ariza, Elkin Jesús; Cándelo Becerra, John; Grupo de Investigación en Tecnologías Aplicadas Gita
La implementación de proyectos de energía renovable mediante energía solar es una de las soluciones utilizadas en Colombia con la finalidad de diversificar la matriz energética nacional y trazar el rumbo hacia una transición energética más responsable con el medio ambiente, así como utilizar los recursos renovables disponible en el territorio. Sin embargo, este tipo de proyecto producen consecuencias y desbalances en el triángulo de potencia de las instalaciones en las que se desarrollan. El objetivo de este trabajo es evaluar la viabilidad técnica - económica de dos métodos utilizados para la compensación de la energía reactiva y por ende el restablecimiento o balanceo del triángulo de potencia. Por ende, se realizó un análisis de la literatura científica, legislativa y técnica existente, la cual se ha expuesto en el marco teórico del presente trabajo, seguidamente se presenta la metodología para realizar el análisis en el comportamiento y afectaciones de las variables eléctricas y económicas asociadas en la implementación de este tipo de proyectos en diferentes momentos. Tomando como muestra un grupo de nueve potencias nominales para sistemas fotovoltaicos que se encuentran dentro del rango de 100 kWp y 3000 kWp. Obteniendo como resultado principal la necesidad de desarrollar análisis de calidad de la energía y económico-financiero con la finalidad de tomar decisiones acertadas al momento de escoger uno de los métodos para la mitigación de energía reactiva utilizados en el documento. (Tomado de la fuente)
Evaluación técnico-económica de un sistema de producción de combustibles basados en electricidad
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-05) Cardona Suarez, Gustavo Alberto; Franco Cardona, Carlos Jaime
Este Trabajo Final evalúa la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema de producción de combustibles sintéticos basados en electricidad, en los Llanos Orientales de Colombia. El caso de estudio parte de un yacimiento de crudo extrapesado que, debido a su baja viscosidad, requiere ser diluido con nafta para su transporte, aumentando los costos y huella de carbono. Adicionalmente, también se produce gas no comercial con un 50% de CO2. Considerando la disponibilidad de CO2 y la posibilidad de producir hidrógeno verde, se evaluó una solución técnico-económica para producir un combustible sintético con baja huella de carbono. La evaluación comprende tres tipos de combustible sintético: DME (Dimetil éter), gasolina y Diesel, con el fin de determinar cuál tendría el menor costo de producción. El cálculo del Costo Nivelado de Energía (LCOE) reveló que en todos los casos su valor es superior al de los combustibles fósiles. Adicionalmente, más del 70% del costo de producción está representado por el costo de la energía. Se concluyó que la viabilidad económica de los combustibles sintéticos estará condicionada a un costo de energía inferior a 175 COP/KWh para DME, 55 COP/KWh para gasolina y 25 COP/KWh para diésel. En caso de reducir el costo asociado al CO2 esta viabilidad se alcanzaría con costos menores a 300 COP/KWh, 160 COP/KWh y 140 COP/KWh, respectivamente. No obstante, debido a que la proyección del costo de energía es de 515 COP/KWh para el caso de estudio, la producción de estos combustibles sintéticos no es viable económicamente. (Tomado de la fuente)
Ajustes al mecanismo de cargo por confiabilidad del sector eléctrico colombiano
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-12-30) Castrillon Charari, Lady Snedy; Franco Cardona, Carlos Jaime
En todo mercado de electricidad, es fundamental poder suministrar la energía demandada por las personas y empresas, a cualquier hora y en cualquier período del año. Sin embargo, en países como Colombia cuya matriz energética está fuertemente ligada a la generación de energía hidroeléctrica hay condiciones externas como los regímenes hidrológicos que se vuelven determinantes para la generación de energía. Por tanto, surgen mecanismos como el cargo por confiabilidad, que busca garantizar la disponibilidad energética en épocas críticas al contratar obligaciones de energía firme con los generadores. A pesar de esto, en épocas climáticas críticas, el país ha estado a punto de racionar debido a que el cargo por confiabilidad no ha funcionado como se esperaba, y se han tenido que implementar otros mecanismos para asegurar atención de la demanda. Por esto, esta propuesta de trabajo final está enfocada en proponer ajustes al actual mecanismo de cargo por confiabilidad del sector eléctrico colombiano. Para lograr esto, se propone inicialmente hacer una revisión exploratoria para algunos países con relación a los mercados de capacidad, donde se recopile información más amplia acerca de su normativa, sus métodos, su funcionamiento y su financiamiento; con el fin de realizar un análisis cuantitativo y cualitativo de los datos; para entender su desarrollo y falencias, y así plantear finalmente cuáles son los ajustes necesarios para que el actual cargo por confiabilidad funcione de una manera más eficiente en el mercado eléctrico local. (Tomado de la fuente)
Evaluación de factibilidad para la producción de hidrógeno a partir de energía eólica en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-01-25) Ramirez Sossa, Mateo; Franco Cardona, Carlos Jaime; Sistemas energéticos
La producción de hidrógeno tradicionalmente se ha realizado a partir de combustibles fósiles, generando un alto impacto ambiental; sin embargo, tiene el potencial para descarbonizar aplicaciones intensivas en energía dada la abundancia de la materia prima para su producción y el hecho de que cuando se comprime tiene una alta densidad energética. En los últimos años, Colombia por su ubicación geográfica y avances en políticas públicas, se viene posicionando como destino de inversión para la implementación de proyectos de energías renovables; pero por su carácter variable y desfase con la demanda es necesario explorar alternativas que permitan aprovechar de la mejor manera la energía producida; por esto, dada la versatilidad del hidrógeno como vector energético, se visualiza como una oportunidad su producción mediante electrólisis aprovechando picos de generación. En esta tesis se evaluó la factibilidad de producir hidrógeno a partir de energía eólica en Colombia; se identificaron los métodos de producción de hidrógeno y los parámetros para la generación de hidrógeno usando energía eólica, se desarrolló un modelo para evaluar la viabilidad de producir hidrógeno verde en Colombia, y se identificaron barreras técnicas y económicas que permiten estructurar recomendaciones para el desarrollo de estos proyectos. (texto tomado de la fuente)
Estudio del impacto de las obligaciones de compra de energía de fuentes renovables no convencionales en el mercado eléctrico mayorista colombiano
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Taticuán Hormaza, Héctor David; Olaya Morales, Yris; Olaya Morales, Yris [0000-0001-5210-4731]
El mundo está experimentando una transición energética hacia fuentes de energía renovables y respetuosas con el medio ambiente. Colombia se ha comprometido a diversificar su matriz energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante el uso de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER). Estas incluyen biomasa, pequeños aprovechamientos hidroeléctricos, energía eólica, geotérmica, solar y mareomotriz. Para promover la inversión en estos proyectos y permitir el apalancamiento financiero, Colombia ha implementado subastas de contratación de energía eléctrica generada por fuentes no convencionales. Además, se ha establecido un requisito de compra de energía proveniente de fuentes renovables para los agentes del mercado de energía mayorista. Sin embargo, existen preocupaciones sobre los retrasos en la implementación de proyectos y la capacidad de generación actual para cumplir con los requisitos establecidos. En este contexto, con este trabajo se buscó estimar la disponibilidad de energía proveniente de FNCER para los años 2023 y 2024 y evaluar por medio de técnicas de aprendizaje de máquinas, los posibles impactos en el precio de la energía en el mercado eléctrico mayorista de Colombia. Con base en lo anterior, se encontró que el tiempo antes de la ejecución de contratos de energía es la variable más influyente en la determinación de los precios en el mercado para demanda no regulada y no se encontró un impacto en el precio, cuando los contratos son de FNCER. (Texto tomado de la fuente)
Oportunidades de negocio para las hidroeléctricas en el contexto de alta penetración de renovables no convencionales
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-09-28) Delgado Rendón, David; Franco Cardona, Carlos Jaime; Delgado Rendón, David [0000-0002-8152-5364]; Franco Cardona, Carlos Jaime [0000-0002-7750-857X]; Sistemas Energéticos
La expansión de capacidad de generación en Colombia en los próximos años será a través de Fuentes no Convencionales de Energía Renovable (FNCER). En este contexto, las hidroeléctricas existentes enfrentarán varios retos que podrían afectar sus ingresos, como la disminución de los precios y el aumento de la volatilidad del precio de bolsa, por lo que es necesario encontrar nuevas alternativas de negocio que permitan mantener y aumentar la rentabilidad de las hidroeléctricas, y aprovechar sus fortalezas. Estas alternativas incluyen aprovechar la complementariedad del recurso hídrico con el solar y eólico, y ofrecer servicios relacionados con su capacidad de almacenamiento y flexibilidad de generación. Esta tesis tiene el objetivo de evaluar las oportunidades de negocio para centrales hidroeléctricas existentes en Colombia, en el contexto de alta penetración de FNCER. Para esto, se identificaron las oportunidades de negocio a partir de la revisión amplia de la literatura; luego se desarrolló un modelo dinámico sensible a los cambios en el sistema eléctrico derivados de la alta penetración de FNCER, y con este se evaluaron las alternativas de negocio. Los resultados muestran que los negocios con mayor potencial son: la prestación de servicios complementarios, la optimización de portafolio hidroeléctrico-eólico, y el aumento de potencia y de eficiencia de las hidroeléctricas; mientras que los siguientes negocios mostraron bajo potencial: hidroeléctricas reversibles, solar flotante y producción de hidrógeno. (Texto tomado de la fuente)

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