Medellín - Minas - Maestría en Ingeniería - Sistemas Energéticos · 2023
Estudio del impacto de las obligaciones de compra de energía de fuentes renovables no convencionales en el mercado eléctrico mayorista colombiano
El mundo está experimentando una transición energética hacia fuentes de energía renovables y respetuosas con el medio ambiente. Colombia se ha comprometido a diversificar su matriz energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante el uso de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER). Estas incluyen biomasa, pequeños aprovechamientos hidroeléctricos, energía eólica, geotérmica, solar y mareomotriz. Para promover la inversión en estos proyectos y permitir el apalancamiento financiero, Colombia ha implementado subastas de contratación de energía eléctrica generada por fuentes no convencionales. Además, se ha establecido un requisito de compra de energía proveniente de fuentes renovables para los agentes del mercado de energía mayorista. Sin embargo, existen preocupaciones sobre los retrasos en la implementación de proyectos y la capacidad de generación actual para cumplir con los requisitos establecidos. En este contexto, con este trabajo se buscó estimar la disponibilidad de energía proveniente de FNCER para los años 2023 y 2024 y evaluar por medio de técnicas de aprendizaje de máquinas, los posibles impactos en el precio de la energía en el mercado eléctrico mayorista de Colombia. Con base en lo anterior, se encontró que el tiempo antes de la ejecución de contratos de energía es la variable más influyente en la determinación de los precios en el mercado para demanda no regulada y no se encontró un impacto en el precio, cuando los contratos son de FNCER. (Texto tomado de la fuente)
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Contenido
- Lista de Símbolos y abreviaturasp. 11
- INTRODUCCIÓNp. 12
- MARCO TEÓRICOp. 15
- 1.1 OBJETIVOS DEL PRESENTE TRABAJOp. 16
- i. Objetivo generalp. 16
- Objetivos específicosp. 16
- 1.2 Fuentes de informaciónp. 16
- Panorama energético en Indiap. 18
- 2.1.1 Matriz de generación eléctricap. 18
- 2.1.2 Políticas para promover las fuentes renovables en la Indiap. 19
- 2.1.3 Impacto de la implementaciónp. 20
- Panorama energético en Estados Unidosp. 21
- 2.2.1 Matriz de generación eléctricap. 18
- 2.2.2 Políticas para promover las fuentes renovables en Estados Unidosp. 22
- 2.2.3 Impacto de la implementaciónp. 20
- PANORAMA ENERGÉTICO EN COLOMBIAp. 25
- Matriz de generación eléctricap. 18
- Políticas para promover las fuentes renovables en Colombiap. 26
- Capacidad instalada FNCERp. 31
- Energía disponible proveniente de FNCER para 2023 y 2024p. 33
- obligación de compra de energía FNCERp. 36
- 3.5.1 Información disponiblep. 37
- 3.5.2 Análisis descriptivo de la informaciónp. 39
- i. Análisis de variables externasp. 39
- ii. Análisis de variables del contratop. 40
- iii. Análisis de precio de cierre del contrato y energía adjudicadap. 42
- iv. Análisis descriptivo otras variablesp. 43
- v. Análisis de correlación linealp. 44
- importantesp. 46
- 3.5.3.1 Regresión Linealp. 46
- 3.5.3.2 XGBoostp. 46
- 3.5.3.3 Importancia de las variables en el modelop. 47
- 3.5.3.3 Método de validaciónp. 48
- 3.5.4 Aplicación de los modelosp. 49
- 3.5.4.1 Regresión Lineal caso 1p. 49
- 3.5.4.2 Regresión Lineal caso 2p. 51
- 3.5.4.3 Regresión Lineal caso 3p. 52
- 3.5.4.4 Aplicación XGBOOST caso 1p. 53
- 3.5.4.5 Aplicación XGBOOST caso 2p. 54
- 3.5.4.6 Aplicación XGBOOST caso 3p. 55
- 3.5.4.7 Análisis de métricap. 57
- Conclusiones y recomendacionesp. 59
- Anexo 1. Cálculo de ENFICC proyectos en construcciónp. 65
- Anexo 2. Notebook simulación de modelop. 73
- Figura 1 Capacidad instalada para generación de energía eléctrica en Indiap. 19
- Figura 2 Energía generada por año y tecnología en la Indiap. 19
- Figura 3 Capacidad instalada USAp. 22
- Figura 4 Energía generada por año en la USAp. 22
- Figura 5 Capacidad instalada según fuente de generación en año 2021 en MWp. 25
- Figura 6 Capacidad instalada Colombiap. 26
- Figura 7 Energía generada por año en la Colombiap. 26
- Figura 8 Línea de tiempo regulatorio y de revisión de cumplimientop. 28
- Figura 9 Cumplimiento de nivel de contratación con FNCER demanda reguladap. 30
- Figura 10 Capacidad instalada FNCERp. 32
- Figura 11 Capacidad asignada según fecha de puesta en operación oficialp. 33
- Figura 12 ENFICC de FNCER 2023 y 2022p. 35
- de cierre Brent y TRM,p. 40
- demanda, días antes del inicio del contrato y cantidad contratada de energía por díap. 42
- adjudicadap. 42
- bolsa ajustado al IPPp. 44
- Figura 17 Mapa de correlaciones lineal de Pearson entre variablesp. 45
- Figura 18 Validación cruzada. Fuente: Sckit-learn [45]p. 48
- Figura 19 Caso 1 utilizando regresión linealp. 50
- Figura 20 Caso 2 utilizando regresión linealp. 51
- Figura 21 Caso 2 utilizando regresión linealp. 52
- Figura 22 Caso 1 utilizando XGBOOSTp. 53
- Figura 23 Caso 2 utilizando XGBOOSTp. 55
- Figura 24 Caso 3 utilizando XGBOOSTp. 56
- Figura 25 Resultados de validación Cruzadap. 57
- Tabla 1 Características subastas de largo plazo con energía renovablep. 29
- Tabla 2 Estado proyectos FNCER adjudicados segunda subasta o con OEFp. 31
- Tabla 3 Capacidad instalada FNCER a corte de diciembre de 2022p. 32
- Tabla 4 ENFICC FNCERp. 35
- Tabla 5 Porcentaje de energía FNCER 2023 y 2024p. 36
- Tabla 6 Medidas análisis descriptivo variables externasp. 39
- Tabla 7 Medidas análisis descriptivo-variables del contratop. 41
- Tabla 9 Resultado validación cruzadap. 57