Determinar la variabilidad de la demanda de energía eléctrica que permita evaluar el potencial uso de un esquema tarifario diferencial

Abstract

Este estudio introduce una metodología para el análisis de la variabilidad en la demanda eléctrica, con el objetivo de estimar la flexibilidad del consumo energético en Colombia. Esta evaluación es clave para la posible implementación de esquemas tarifarios diferenciados, en particular tarifas Time-of-use (ToU). La metodología comienza con un pre-procesamiento de datos, centrado en la organización y limpieza de registros individuales de consumo. Seguidamente, se realiza un procesamiento y clasificación de los datos mediante técnicas de análisis de variabilidad y clustering. Los clusters representativos son seleccionados para identificar intervalos de tiempo con alta variabilidad en el consumo de energía eléctrica. El paso final consiste en analizar el potencial de flexibilidad energética en estos intervalos, tanto para usuarios con alta variabilidad como para el conjunto total de usuarios estudiados. Esta metodología fue aplicada utilizando datos reales de medidores inteligentes del sistema eléctrico colombiano, logrando identificar con éxito las franjas horarias con potencial para establecer tarifas de ToU. Este trabajo, surge como una iniciativa del grupo de investigación Electrical Machines and Drives de la Universidad Nacional – Sede Bogotá, que aspira a fomentar la implementación de estrategias de respuesta de la demanda que promuevan la sostenibilidad y faciliten la transición hacia un panorama energético resiliente a nivel nacional e internacional. Se espera que los hallazgos aquí presentados contribuyan significativamente en la formulación de esquemas tarifarios que incentiven una modificación consciente en los patrones de consumo de energía eléctrica. (Texto tomado de la fuente).

This study introduces a methodology for analyzing the variability in electrical demand, aimed at estimating the flexibility of energy consumption in Colombia. This assessment is crucial for the potential implementation of differentiated tariff schemes, particularly Time-of-Use (ToU) rates. The methodology begins with data preprocessing, focusing on the organization and cleaning of individual consumption records. Subsequently, data processing and classification are carried out using variability analysis techniques and clustering. Representative clusters are selected to identify time intervals with high variability in electrical energy consumption. The final step involves analyzing the potential for energy flexibility in these intervals, for both users with high variability and the entire cohort of studied users. This methodology was applied using real data from smart meters in the Colombian electrical system, successfully identifying time slots with potential for establishing ToU tariffs. This work, initiated by the Electrical Machines and Drives research group at the Universidad Nacional - Bogotá Campus, aims to promote the implementation of demand response strategies that encourage sustainability and facilitate the transition to a resilient energy landscape at both national and international levels. The findings presented here are expected to contribute significantly to the development of tariff schemes that encourage a conscious modification in the patterns of electricity consumption.