Construcción de escenarios de pronóstico del precio de la electricidad en mercados de corto plazo

Abstract

Con la llegada de los procesos de privatización y desrregulación en las décadas de los 80s y los 90s, los sectores eléctricos en el mundo han sufrido grandes y profundos cambios que han afectado las labores de generación, transmisión, distribución y comercialización. En este nuevo ambiente competitivo, el pronóstico de los precios de la electricidad se ha convertido en un insumo fundamental en los procesos decisorios, tanto operativos como estratégicos, que realizan los agentes. No obstante, los métodos tradicionalmente usados para determinar el comportamiento de los precios de electricidad no pueden ser usados directamente, ya que el esquema de libre competencia invalida algunos de los supuestos fundamentales en que dichas técnicas están basadas. Las características propias de cada mercado, relacionadas con la oferta, la demanda y la regulación así como los precios mismos, le dan una identidad única, de tal forma, que se hace imposible desarrollar aproximaciones 'generalistas' que puedan ser usadas en cualquier situación. En esta tesis se investigan los problemas que surgen al intentar predecir los precios de la electricidad en los submercados de excedentes para sistemas que tienen como una de sus principales características una componente hidráulica predominante; se revisan las principales aproximaciones que podrían utilizarse para abordar este problema de investigación; finalmente, se profundiza en el uso de las herramientas propias del análisis y predicción de series temporales, así como también, en la simulación de sistemas. La investigación desarrollada muestra que existen vacíos metodológicos que surgen debido a que: Primero, cada mercado presenta particularidades relacionadas con su industria eléctrica, la demanda de electricidad, y los aspectos regulatorios que rigen el mercado; por ello, es imposible generar aproximaciones generales que puedan ser usadas en cualquier mercado. Y segundo, los métodos de modelado y predicción son de corte general, y no tienen en cuenta las particularidades y características propias de los precios de electricidad que usualmente no se presentan en otros tipos de series económicas o financieras. Esto se debe a que los precios son el resultado de la interacción entre un alto número de factores de comportamiento complejo que están relacionados con la oferta, la demanda y la regulación; de ahí que su comportamiento este caracterizado por relaciones no lineales complejas y cambiantes, altas volatilidades, e incertidumbres asociadas a la evolución de los factores determinantes de los precios. Así, la construcción de pronósticos de mediano plazo surge como un importante problema de investigación debido a las dificultades ya mencionadas. En esta tesis se aborda esta problemática de forma integral para proponer mecanismos que permitan salvar algunos de los obstáculos encontrados, a partir de la fundamentación del proceso de predicción desde las herramientas estadísticas y el juicio informado buscando formular estrategias de pronóstico más sólidas; estos elementos son integrados con el uso de los principios básicos de la simulación de sistemas con el fin de desarrollar un sistema que represente el mercado. Los principales aportes de esta investigación son tres: primero, una aproximación para el desarrollo de modelos de predicción de precios de electricidad que integra técnicas del análisis decisorio, metodologías estadísticas, formulación de escenarios, y métodos de simulación discreta. Segundo, la formulación de modelos de predicción integrando técnicas de la inteligencia artificial y el análisis estadístico de series temporales. Y tercero, el análisis y la construcción de modelos de predicción para los mercados de Brasil y Colombia.