Definición de la composición en las fuentes hidráulica y eólica para la generación de energía eléctrica en el contexto colombiano aplicando la teoría de portafolio

Abstract

La situación actual del mercado de producción de energía eléctrica en Colombia plantea una dependencia en alto grado de las fuentes hidráulica y térmica. Las condiciones hidrológicas críticas causadas por los “fenómenos del Niño” y las dificultades de abastecimiento de gas para las plantas de generación de energía térmica, han puesto en evidencia que se encuentra latente el riesgo de racionamiento eléctrico para el país. Con el propósito de buscar alternativas de generación de energía eléctrica con base en otras fuentes, se realizó un trabajo de aplicación de la teoría de portafolios concebida por Harry Markowitz para calcular las fronteras eficientes de los recursos predominantes de generación de energía en el contexto del mercado eléctrico colombiano en combinación con la energía eólica, aprovechando las ventajas de potencialidad del viento en el departamento de la Guajira. Los estudios se hicieron a partir de los registros obtenidos en la estación Puerto Bolívar, proporcionados por la empresa Cerrejón. A partir de mediciones horarias del viento por períodos diario, mensual y anual, se calcularon las series de generación del recurso eólico. Posteriormente, con el uso de los modelos de costos planteados por la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) y el Energy Sector Management Assitance Program (ESMAP), se calcularon las series de precios para las fuentes de generación de energía en estudio con las que se obtienen los niveles de rentabilidad y riesgo que se aplican al modelo de optimización para determinar las fronteras eficientes de las diferentes combinaciones de fuentes de energía. Se puso en evidencia que la energía eólica puede formar parte del conjunto de alternativas de generación eléctrica ya que participó en las fronteras eficientes de las diferentes combinaciones de portafolios./Abstract. The current electricity production market in Colombia states a high dependency on hydraulic and thermal sources. The critical hydrological conditions provoked by the “El Niño-Southern Oscillation” and the difficulties of gas supply for the thermal energy power stations have shown that it is evident the risk of energy rationing within the country. In order to find other alternatives for electricity generation based on other sources, it was carried out a work where it was applied the portfolio theory, created by Harry Markowitz, for calculating the efficient sets of those predominant resources of energy production within the Colombian electrical market context, together with the wind power, considering the potential wind advantages in La Guajira state. The studies were carried out based on the records obtained by Puerto Bolívar station, which were provided by the Cerrejón company. From daily, monthly and annual scheduled wind measures, the sequences of the wind resource production were calculated. Then, with the use of cost models set out by the Planning Unit for Energetic Mining (in Spanish: Unidad de Planeación Minero Energética, (UPME)) and the Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP) the price sequences for the energy generation sources in study were calculated, with them it is obtained profit and risk levels which can be applied to the optimization model in order to set the efficiency sets from the different energy combinations. It is evident that wind power could be part of the alternative electricity generation, as it was included within the efficiency sets from the different portfolios where this generation source was included.