Diseño e implementación de una plataforma integrada de modelación para la planificación energética sostenible -Modergis – “estudio de caso Colombia"

Abstract

El objetivo de esta investigación fue diseñar e implementar una plataforma de planificación energética integral para potenciar recursos energéticos renovables, simular escenarios sostenibles y evaluar alternativas que puedan transformar la matriz energética, mediante la formulación de políticas adecuadas. El método utilizado fue el desarrollo e integración de herramientas de planificación energética en una plataforma denominada MODERGIS, estructurada con tres módulos los cuales consisten de sistemas de información geográfica (ENERGIS), aplicación de un modelo de análisis de demanda-oferta de energía (ENERDEM), y análisis multicriterio de decisiones aplicado a la sostenibilidad (ENERSOS). Esta plataforma está bajo los criterios de sostenibilidad, preservación del medio ambiente y seguridad en el suministro energético. La aplicación de esta plataforma se utilizó el caso piloto Colombia. El aporte metodológico de MODERGIS es importante porque reúne las herramien-tas de última generación en planificación energética de manera Integrada, los sistemas de información geográfica que potencializa energías renovables, un modelo de proyección de oferta y demanda de energía y el algoritmo basado en análisis multicriterio de decisión que integra los resultados de las dos herramientas anteriores, para seleccionar la combinación en una canasta de alternativas energéticas renovables, bajo los criterio de sostenibilidad económico, ambiental y social. El modelo de planeamiento MODERGIS potencializa energías renovables y soste-nibles mediante la espacialización y optimización de recursos económicos para las regiones donde los recursos energéticos son abundantes y los dineros escasos. Hace gran énfasis en la energía solar, eólica y la dendroenergía, pero tiene una gran potencialidad en pequeñas centrales hidroeléctricas cuyo módulo se deja planteado. MODERGIS permite manipular volúmenes de información de diferente naturaleza, para realizar análisis espacial, manejo de la demanda y oferta de energía y de análisis multicriterio para la toma de decisiones en una misma plataforma, presentando los elementos de juicio para la formulación de políticas de sustitución, ahorro y uso eficiente y sostenible de la energía./ Abstract. This research presents the MODERGIS Integrated Simulation’s Platform as a tool to promote and develop renewable energy plans under sustainability criteria, in order to increment the participation of renewable technologies in the national ‘‘energy mix’’ and shows an application to Colombia as a case study. Potential zones of solar and wind energy and productive areas were determined for bio-energies, by means of a geographical information system which simulated energy scenarios influenced by climatic phenomena up to the year 2030. Results yield potentials of 26,600 MW in wind energy and 350,000 MW in solar energy. Bioenergy potentiates in a sustainable way of 366,310 km per biomass, 291,486 km in African palm, 9,667 km in sugar cane. These scenarios were simulated in a supply/ demand with time horizons up until 2030, including an analysis of the effects on the energy systems of the El Nin˜o Southern Oscillation atmospheric component (ENSO). Finally, in order to obtain an appropriate mix of renewable sources that could be introduced in the national energy mix, the Multi-Criteria Analysis method VIKOR was used, allowing to perform performing 5151 possible combinations of renewable projects; the optimal selection corresponds to 600 MW from wind power, 740 MW solar photovoltaic and 660 MW solar thermoelectric. Giving these results to the new scene allowed for incrementing the participation of renewable technologies up to a 0.23% in the current year and up to a 7% of the ‘‘energy mix’’ in the year 2030.