Evaluación del impacto sobre los costos marginales de mediano plazo ante la implementación de programas de respuesta de la demanda de energía eléctrica en Colombia usando modelos de planificación operativa

Abstract

La nueva era de la tecnología smart-grids, ha llevado a revaluar el papel de la demanda eléctrica, como parte activa de los mercados de electricidad. En efecto, esta investigación analiza la curva de carga horaria de la demanda total de electricidad para el mercado eléctrico colombiano. Los resultados obtenidos destacan: primero, la curva de carga del mercado regulado tiene picos y valles pronunciados, mientras que para el mercado no regulado la curva de carga es bastante plana. Todos los sectores económicos tienen una curva de carga plana, salvo aquellos cuya actividad esté relacionada con hábitos de consumo como la agricultura, la ganadería, la pesca o el comercio. En segundo lugar, el factor de carga ha cambiado 0,70-0,82; esta variación se explica por el crecimiento correspondiente del coeficiente de carga en el mercado regulado; el mercado no regulado tiene un factor de carga aproximadamente constante. Y en tercer lugar, el análisis de conglomerados indica que la demanda se pueden agrupar en dos clases de días típicos: el primer grupo corresponde a los domingos y días de fiesta y el segundo grupo a los días laborales. Consiguientemente se analiza las variaciones de los costos marginales para el mercado eléctrico colombiano ante cambios en el perfil de la curva de carga utilizando un modelo de optimización -SDDP. Las principales conclusiones señalan: en primer lugar, hay una reducción importante de los costes marginales debido al aplanamiento de la curva de carga, y un importante crecimiento debido a la puesta en común de la curva de carga cuando consideramos una simulación determinista utilizando la información histórica para el año 2013 y 2014. En segundo lugar, la optimización estocástica de la operación para un horizonte de cinco años, muestra que el aplanamiento de la curva de carga reduce significativamente el número de casos y la cantidad de electricidad racionada respecto al escenario base. Finalmente, se estima la relación de corto y largo plazo entre la demanda comercial del mercado colombiano y precio de bolsa del mercado spot, durante el periodo 2000 -2014, empleando series de tiempo horarias. Entre los principales hallazgos se destaca: en primer lugar, la elasticidad de corto plazo entre la demanda de electricidad respecto al logaritmo del precio spot es de 0.007%, siendo baja, con magnitudes similares a la evidencia empírica reportada por la literatura. En segundo lugar, la elasticidad de largo plazo es estimada en 0.1443%, por lo tanto, en el largo plazo el consumo de energía se afectará ante cualquier cambio inesperado del precio de bolsa respecto a la relación de equilibrio en el largo plazo. No obstante, lo anterior implica que los bajos valores obtenidos indican que el ajuste ante una situación de desequilibrio se produce lentamente, situación que reafirma la inelasticidad de la demanda ante shocks del precio de bolsa.