Estudio de la eficiencia relativa de la generación eléctrica a partir de fuentes renovables y no renovables de energía, aplicando Data Envelopment Analysis (DEA)

Abstract

This study evaluates the relative efficiency of electricity generation from renewable and non-renewable energy sources. The measurement is carried out for 126 countries (including Colombia) from different continents that correspond to DMUs, in the period of time between the years 2000 and 2016, using the methodology of Data Envelopment Analysis (DEA). The DEA model used is BCC output-oriented. Two evaluations are executed, discriminating between total electricity generation and generation from renewable sources only. The input variables selected in the DEA model correspond to the generation capacities of electricity sources such as: coal, oil, natural gas, nuclear, hydro, wind, solar, geothermal, tidal, biomass and waste; while, the output variables of the model are the amounts of electricity produced by each of these sources, and additionally, the amount of CO2e avoided by each country due to the use of renewable energies in electricity production. The results showed that only Canada and Paraguay were efficient in both evaluations, using mainly hydroelectricity; while, most countries (including Colombia) were set at the efficiency level between 60.0% and 79.9% throughout the study period. It is highlighted that Paraguay is the only reference country in both evaluations, being at the same time, the main reference of electricity generation for Colombia.

En el presente estudio se evalúa la eficiencia relativa de la generación eléctrica a partir del uso de las fuentes renovables y no renovables de energía. La medición se lleva a cabo para 126 países (incluyendo a Colombia) de diferentes continentes que corresponden a las DMU, en el periodo de tiempo entre los años 2000 y 2016, utilizando la metodología de Data Envelopment Analysis (DEA). El modelo DEA utilizado es BCC orientado a las salidas. Se ejecutan dos evaluaciones, discriminando entre la generación total de electricidad y la generación únicamente a partir de las fuentes renovables. Las variables de entrada seleccionadas en el modelo DEA corresponden a las capacidades de generación de las fuentes de electricidad tales como: carbón, petróleo, gas natural, nuclear, hidroelectricidad, eólica, solar, geotérmica, mareomotriz, biomasa y residuos; mientras que, las variables de salida del modelo son las cantidades de energía eléctrica producidas por cada una de esas fuentes, y adicionalmente, la cantidad de CO2e evitado por cada país debido al uso de las energías renovables en la producción de electricidad. Los resultados mostraron que solamente Canadá y Paraguay fueron eficientes en ambas evaluaciones, utilizando principalmente la hidroelectricidad; mientras que, la mayoría de los países (incluyendo a Colombia) se establecieron en el nivel de eficiencia entre el 60.0% y el 79.9% a lo largo de todo el periodo de estudio. Se destaca que Paraguay es el único país referente en ambas evaluaciones, siendo a su vez, la principal referencia de la generación eléctrica para Colombia.