Evaluación del efecto de la variación de la temperatura regional en la demanda de energía eléctrica desagregada por áreas operativas

Abstract

La evaluación del efecto de la variación de la temperatura media del aire sobre la demanda de electricidad es un tema trascendental e importante en el sector eléctrico, ya que la temperatura podría convertirse en un subyacente sobre activos estructurados que permitan la cobertura de los agentes del mercado, en especial en un contexto hidrodependiente. La relación entre ambas variables ha sido muy investigada en particular en países con estaciones climáticas marcadas en los cuales la demanda de energía para satisfacer necesidades de enfriamiento y calefacción tiene una relación evidente con la temperatura media del aire. En países tropicales ha sido menos estudiado el vínculo entre dichas variables por las menores variaciones estacionales de la temperatura, ya que se ha demostrado, como en el caso de Colombia, que la demanda regulada de energía eléctrica está más estrechamente relacionada con el Producto Interno Bruto (PIB) y con el efecto calendario anual (número de días del mes y de días festivos, periodos vacaciones, entre otros) (Velásquez, 2008). Sin embargo, el crecimiento económico y otras variables de comportamiento pueden influir en que haya una mayor respuesta de la demanda a cambios en la temperatura, ya que al aumentar el ingreso de los hogares puede cambiar el comportamiento respecto a las temperaturas de confort térmico. Por esta razón en el presente trabajo final de maestría se pretende determinar si existe una relación entre dichas variables. Para ello, se revisan las técnicas de completamiento de series temporales microclimáticas, se construyen series de indicador de temperatura media del aire y de demanda de energía eléctrica para cada una de las áreas operativas que conforman el Sistema Interconectado Nacional (SIN) y se determina si éstas tienen alguna relación temporal. Así mismo, se propone un modelo econométrico, que no tiene propiedades predictivas, pero a través del cual se analiza la importancia de incluir las variaciones de la temperatura media del aire en el pronóstico de la demanda de electricidad en el país. Los resultados muestran que, las variaciones en las condiciones climáticas, particularmente en la temperatura, inciden en el comportamiento de la demanda de energía eléctrica. Finalmente, se presentan recomendaciones sobre posibles trabajos futuros a realizar a partir del presente trabajo final de maestría.

Abstract: The evaluation of the effect of the variation of the average air temperature on the electricity demand is a key aspect in electricity sector, because the temperature could become an underlying structured asset which allows coverage of market players, especially in a hydro-dependent context. The relationship between the two variables has been investigated particularly in countries with marked seasons in which energy demand has a clear relationship with the average air temperature to satisfy heating and cooling needs. In tropical countries, the link between these variables has been less studied due to lower seasonal variations in temperature, and it has been shown that in the case of Colombia, regulated demand of electricity is more closely related to the Gross Domestic Product (GDP) and the annual calendar effect (number of days in the month and holidays, vacation periods and so on) (Velásquez, 2008). However, the economic growth and other behavior variables can influence if there was a greater demand response to changes in temperature, since increasing the household income can change the behavior regarding thermal comfort temperatures. For this reason, this master’s degree final project aims to determine whether there is a relationship between these variables. To do this, the techniques of completion of microclimatic time series are revised and indicator series for average air temperature and electricity demand indicators are calculated for each of the operational areas that make up the National Interconnected System (NIS) and it determines if they have any temporal relationship. Also, an econometric model is proposed, which has no predictive properties, but through which the importance of including variations in the average air temperature is analyzed to build a forecast for electricity demand in the country. The results show that changes in weather conditions, particularly in temperature, affect the behavior of the electricity demand. Finally, recommendations on possible future to be made are presented, taking into account this master’s degree final Project.