EVALUACIÓN DE DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA SEGÚN...
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EVALUACIÓN DE DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA SEGÚN HÁBITOS DE CONSUMO ACTUALES EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ JENNY PAOLA LOZANO CELIS WILLIAM CAMILO GUZMÁN ESPITIA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA ELÉCTRICA BOGOTÁ D. C 2016
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EVALUACIÓN DE DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA SEGÚN HÁBITOS DE
CONSUMO ACTUALES EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ
JENNY PAOLA LOZANO CELIS
WILLIAM CAMILO GUZMÁN ESPITIA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
BOGOTÁ D. C
2016
EVALUACIÓN DE DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA SEGÚN HÁBITOS DE
CONSUMO ACTUALES EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ
JENNY PAOLA LOZANO CELIS
Código: 20091007070
WILLIAM CAMILO GUZMÁN ESPITIA
Código: 20081007063
Proyecto de Grado para optar al título de
Ingeniero Eléctrico
Director:
I.E., M.Sc WILLIAM ALFONSO RIAÑO MALDONADO
Co Director:
I.E., M.Sc. DIANA STELLA GARCÍA MIRANDA
Grupo de investigación:
GESETIC
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
BOGOTÁ D. C
2016
DEDICATORIA
Este nuevo logro lo dedico a mis padres Edgar y María de Carmen, quienes siempre
fueron mi ejemplo de vida a seguir, la luz de mi existencia, el pilar de mis todos mis éxitos y
cimiento para la mujer que soy hoy en día. Todos sus desvelos, sacrificios, enseñanzas y
demostraciones de infinito amor, hacen que este éxito no sea más de usted que mío. LOS AMO
CON TODO MI SER.
A mi hermana Pancha que aunque a veces parece que estuviéramos en una constante batalla,
siempre ha sido mi inspiración y la persona en la que más puedo confiar en este mundo.
A mi abuelita Rosario “la más bonita de barrio”, mi segunda madre, que hoy y siempre me
acompañará como un ángel en el camino.
A mi familia y personas que han formado parte de mi vida, por su amistad, consejos, apoyo,
ánimo y compañía en los momentos buenos y malos de mi vida. Algunos aún están conmigo y
otros en mis recuerdos y mi corazón, sin importar dónde estén quiero darles reconocimiento por
ser parte de mí, por todo lo que me han brindado y por todas sus bendiciones.
Jenny
Dedico a mi familia este gran logro alcanzado en esta y todas las etapas de mi vida. A
mi mamá Clementina, mi papá Harold y mis hermanas Andrea y Angélica, y a mis sobrinas
Isabellita y Samantha, por estar apoyándome en todo momento, por su ánimo, amor, paciencia,
guía y consejos, ellos mi gran motivación, los amo a cada uno de ustedes. Mis alegrías son las
de todos y las de ustedes las mías.
A mis amigos por su desinteresado apoyo y ayuda invaluable en cada momento de este proceso,
desde los que iniciaron conmigo esta aventura hasta los que conocí en el transcurso. No fue
fácil el camino, pero tenemos la alegría de haber alcanzado este gran objetivo, los cuales serán
muchos y fructíferos.
Camilo
AGRADECIMIENTOS
Primeramente a Dios por ser nuestra guía a lo largo de la carrera y fortaleza en momentos de
debilidad.
A la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, alma mater de la ciencia y la investigación,
por darnos la oportunidad de estudiar y así formarnos como profesionales.
A nuestros directores de tesis, Ing. William Alfonso Riaño e Ing. Diana Stella García Miranda,
por su esfuerzo y dedicación, quienes con sus conocimientos, experiencia, paciencia y
motivación favorecieron el desarrollo y exitosa culminación de este trabajo de grado.
Un especial agradecimiento a la docente Sandra Bello, quien nos impulsó y guió en el momento
indicado.
A mis padres y hermana mi agradecimiento es
infinito por un apoyo incondicional e impulsadores
de mi educación. Gracias por sus lecciones de vida y
brindarme la mejor educación.
A mis amigos por todos los momentos que pasamos
juntos, por las tareas que realizaron y todas las
veces que me explicaron.
A Camilo por haber sido un excelente compañero de
tesis, por haberme tenido paciencia y ser quien
mantuvo todo en orden. ¡Lo logramos!
Jenny
El mayor agradecimiento a Dios y a mi familia,
mi mamá, mi papá, mis hermanas y a mis
sobrinas, por todo el gran apoyo brindado en
cada momento de mi vida, sus grandes consejos,
educación y guía para ser quien soy. Mis amigos
parte fundamental por su colaboración, apoyo y
consejos dados en estos años.
Un agradecimiento muy especial a Jenny por el
trabajo realizado, buenas ideas, compromiso,
gran trabajo en equipo y su valiosa amistad. Ny
porque eres la mejor compañera y amiga ¡Nos lo
propusimos y lo conseguimos!
Camilo
i
ABSTRACT
This degree work assesses the demand for electricity according to consumption habits present
today in the urban residential population of Bogota, by identifying trends and patterns of
consumption from the users of electricity.
Several processes are taken into account in the project, including: a review of studies on the
subject in different countries and at the local level, systemization of data related to the demand
for electricity, and the establishment of a methodology that serves to identify consumer habits in
a random group of users, in order to achieve the identification of characteristic patterns of
consumption.
The methodology used to identify trends and patterns of electricity consumption includes
interacting with the end user in order to know the kind of practices that are common in the home
regarding electricity usage, Certain variables are taken into account such as the number of
inhabitants, age, educational level, occupation, electricity consumption, awareness of the cost of
electricity, electrical equipment in homes, cultural level, possible presence of alternative sources
of power generation and equipment with high consumption, and additionally user reviews
arguing the reasons why they have these habits.
This investigation demonstrates how the dynamics of electricity usage have transformed over
time. It is also an input for future plans framed in the implementation of policies and actions
aimed at optimizing the use of electricity in terms of efficiency and environmental awareness.
ii
RESUMEN
El presente trabajo de grado tiene como objetivo realizar la evaluación de demanda de energía
eléctrica según los hábitos de consumo que se presentan en la actualidad en la población
residencial urbana de la ciudad de Bogotá, a partir de la identificación de tendencias y patrones
de consumo característicos de los usuarios de energía eléctrica.
Para el desarrollo del proyecto se tienen en cuenta varios procesos, los cuales consisten en la
revisión de estudios realizados sobre el tema en diferentes países y a nivel local, sistematización
de datos relacionados con la demanda de energía eléctrica y la implementación de una
metodología que permita realizar la identificación de hábitos de consumo en un grupo aleatorio
de usuarios, con el fin de obtener patrones de consumo característicos dentro de los mismos.
La metodología implementada permite interactuar con el usuario final, para conocer la clase de
prácticas empleadas en el hogar con respecto al consumo de energía eléctrica, teniendo en cuenta
las siguientes variables: número de habitantes, edad, nivel educacional y ocupación, consumo
eléctrico, conciencia de gasto del servicio, equipamiento eléctrico presente en las viviendas,
nivel cultural, presencia de fuentes alternativas de generación y de aparatos con consumos
elevados, y adicionalmente, recopilar las opiniones de los usuarios con relación a sus hábitos de
consumo.
En esta investigación se presenta la manera como se han transformado las dinámicas de uso de la
energía eléctrica a través del tiempo; asimismo, constituye un insumo para futuros planes
enmarcados en la aplicación de políticas y acciones orientadas a la optimización del uso de la
energía eléctrica en términos de eficiencia y conciencia medio ambiental.
iii
TABLA DE CONTENIDO
ABSTRACT ..................................................................................................................................... i
RESUMEN ..................................................................................................................................... ii
TABLA DE CONTENIDO ............................................................................................................ iii
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 1
OBJETIVOS ................................................................................................................................... 5
PRINCIPAL .................................................................................................................................... 5
ESPECÍFICOS ................................................................................................................................ 5
1 Antecedentes internacionales en materia de estudios de demanda de energía eléctrica ......... 6
1.1 Entorno internacional ...................................................................................................... 6
1.1.1 Chile ............................................................................................................................ 6
1.1.2 México ........................................................................................................................ 8
1.1.3 Argentina..................................................................................................................... 9
1.1.4 España ....................................................................................................................... 12
1.1.5 Namibia ..................................................................................................................... 14
1.2 Síntesis del capítulo - Antecedentes Internacionales en materia de estudios de demanda
de energía eléctrica ................................................................................................................... 15
2 Antecedentes nacionales en materia de estudios de demanda de energía eléctrica .............. 17
2.1 Entorno nacional ........................................................................................................... 17
2.1.1 Análisis del estudio de determinación de consumo final de energía eléctrica en el
sector residencial y determinación de consumos para equipos domésticos .......................... 20
2.1.2 Bogotá ....................................................................................................................... 23
2.2 Análisis estudio sobre la situación energética en Bogotá y Cundinamarca .................. 24
2.2.1 Marco Regulatorio Nacional ..................................................................................... 27
2.3 Síntesis del capítulo - Antecedentes nacionales en materia de estudios de demanda de
energía eléctrica ........................................................................................................................ 27
3 Índices de consumo energético en Bogotá ............................................................................ 29
3.1 Electricidad ................................................................................................................... 29
iv
3.1.1 Estratificación socioeconómica ................................................................................ 29
3.1.2 Subsidios y contribuciones ....................................................................................... 31
3.1.3 Análisis del consumo de energía eléctrica en Bogotá ............................................... 32
3.2 Servicios sustitutos........................................................................................................ 45
3.2.1 Gas licuado de Petróleo (GLP) ................................................................................. 47
3.2.2 Gas natural ................................................................................................................ 48
3.3 Comparación de los resultados de los análisis con antecedentes internacionales. ....... 49
3.4 Síntesis del capítulo - Índices de consumo eléctrico en Bogotá ................................... 50
4 Metodología para la identificación de hábitos de consumo de energía eléctrica .................. 51
4.1 Diseño de investigación ................................................................................................ 51
4.1.1 Tamaño de la muestra ............................................................................................... 51
4.1.2 Modalidades de administración ................................................................................ 54
4.1.3 Diseño del cuestionario ............................................................................................. 54
4.1.4 Cuerpo de la encuesta ............................................................................................... 55
4.1.5 Estructura de la encuesta ........................................................................................... 56
4.1.6 Formato final de la encuesta ..................................................................................... 56
4.2 Síntesis del capítulo - Metodología para la identificación de hábitos de consumo de
energía eléctrica ........................................................................................................................ 66
5 Análisis de datos sobre consumo de energía eléctrica en Bogotá a partir de operadores
locales y usuarios del servicio eléctrico ........................................................................................ 67
5.1 Análisis cuantitativo, elementos característicos de la población. ................................. 67
5.1.1 Frecuencias y porcentajes característicos de la muestra poblacional. ...................... 67
5.1.2 Correlaciones ............................................................................................................ 76
5.2 Análisis cualitativo, elementos característicos de la población. ................................... 81
5.3 Comparación de resultados metodológicos de estudios internacionales y encuesta
desarrollada ............................................................................................................................... 85
5.4 Síntesis del capítulo Análisis de datos sobre consumo de energía eléctrica en Bogotá a
partir de operadores locales y usuarios del servicio eléctrico ................................................... 87
6 CONCLUSIONES ................................................................................................................ 88
7 RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 90
8 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 91
v
ANEXO I. METODOLOGÍA DE INTERACCIÓN CON EL USUARIO FINAL ..................... 95
ANEXO II. TABLA DE DISTRIBUCIÓN NORMAL ................................................................ 98
ANEXO III. CARTA DIRIGIDA A ALCALDÍAS ..................................................................... 99
ANEXO IV. DATOS ESTADÍSTICOS DE EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO Y PORCENTAJE
PRESENCIAL EN LOS HOGARES.......................................................................................... 100
ANEXO V. CORRELACIONES................................................................................................ 102
vi
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Resumen de resultados arrojados por medio del cuestionario realizado en Santiago de Chile __ 7 Tabla 2. Resumen de resultados obtenidos por medio de la metodología en España _______________ 13 Tabla 3. Categorías y metodologías por antecedente a nivel internacional _______________________ 15 Tabla 4. Electro y gasodomésticos con tenencia superior al 70% _______________________________ 20 Tabla 5. Categorías y metodologías por antecedente a nivel nacional __________________________ 28 Tabla 6. Distribución de estrato según el total de viviendas en Bogotá __________________________ 31 Tabla 7. Consumo mínimo de energía eléctrica por año______________________________________ 35 Tabla 8. Consumo máximo de energía eléctrica por año _____________________________________ 36 Tabla 9. Número de días de lluvia para cada mes de los años 2004, 2005 y 2006 __________________ 37 Tabla 10. Participación de compras por grupos de productos según el estrato (%) _________________ 39 Tabla 11. Ahorro anual de energía por estrato _____________________________________________ 43 Tabla 12. Promedio de ahorro por estrato utilizando bombillas ahorradoras _____________________ 43 Tabla 13. Promedios de consumo mensual energético en GWh y su variación en porcentaje _________ 45 Tabla 14. Combustible usado en cocción en Cundinamarca ___________________________________ 47 Tabla 15. Tarifas de consumo según estrato del costo unitario al usuario final ___________________ 49 Tabla 16. Tenencia de electro y gasodomésticos por estrato __________________________________ 49 Tabla 17. Tenencia de aparatos eléctricos y gasodomésticos en el 2005 _________________________ 50 Tabla 18. Tabla de áreas bajo la curva Normal (valores usados en la práctica) ___________________ 52 Tabla 19. Promedio de usuarios 2015 por estrato y total _____________________________________ 53 Tabla 20. Porcentaje de encuestas por estrato _____________________________________________ 54 Tabla 21. Género por habitante en el hogar _______________________________________________ 59 Tabla 22. Edad por habitante en el hogar ________________________________________________ 59 Tabla 23. Nivel educativo de los habitantes del hogar _______________________________________ 60 Tabla 24. Ocupación de los habitantes del hogar ___________________________________________ 60 Tabla 25. Horario de estadía de los habitantes en el hogar de lunes a viernes ____________________ 61 Tabla 26. Horario de estadía de los habitantes en el hogar durante el fin de semana y festivos ______ 61 Tabla 27. Equipamiento disponible en el hogar ____________________________________________ 64 Tabla 28. Equipamiento disponible en el hogar y fuente de energía ____________________________ 65 Tabla 29. Luminarias disponibles en el hogar según tecnología________________________________ 66 Tabla 30. Tenencia de aparatos eléctricos y gasodomésticos en el 2005 _________________________ 72 Tabla 31. Promedio de número de equipos por hogar _______________________________________ 72 Tabla 32. Indicadores numéricos correspondientes a cada parámetro (primera parte) _____________ 77 Tabla 33. Indicadores numéricos correspondientes a cada parámetro (segunda parte) _____________ 77 Tabla 34. Estadísticos descriptivos ______________________________________________________ 78 Tabla 35. Correlaciones entre variables generales __________________________________________ 78 Tabla 36. Correlación Consumo promedio vs. Nivel educativo 1 _______________________________ 79 Tabla 37. Correlación para Nivel educativo (demás habitantes del hogar) vs. Consumo promedio ____ 80 Tabla 38. Correlación para Consumo promedio vs. Género 1 __________________________________ 80
vii
Tabla 39. Correlaciones para Género (demás habitantes) y consumo promedio ___________________ 81 Tabla 40. Comparación de los resultados del estudio chileno con los presentados por la encuesta ____ 86 Tabla 41. Comparación de los resultados del estudio español con los presentados por la encuesta ____ 87 Tabla 42. Enfoques de la investigación ___________________________________________________ 95 Tabla 43 Tabla de distribución normal ___________________________________________________ 98 Tabla 44. Datos estadísticos respecto al equipamiento eléctrico existente en las viviendas _________ 100 Tabla 45. Variación del coeficiente con su respectivo significado _____________________________ 102
viii
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Metodología de trabajo ____________________________________________________ 4 Ilustración 2. Variables cualitativas tenidas en cuenta en la metodología en el estudio de Santiago de Chile. ______________________________________________________________________________ 7 Ilustración 3. Metodología empleada en el estudio español __________________________________ 12 Ilustración 4. Clasificación de electrodomésticos según su eficiencia en España. __________________ 14 Ilustración 5. Metodología para análisis estudio sobre la situación energética en Bogotá y Cundinamarca _________________________________________________________________________________ 26 Ilustración 6. Ejemplo etiqueta de eficiencia energética _____________________________________ 44 Ilustración 7. Diagrama de distribución de gas_____________________________________________ 48 Ilustración 8. Secciones por tópico del formulario __________________________________________ 55 Ilustración 9. Factura de energía eléctrica ________________________________________________ 57 Ilustración 10. Consumo promedio facturado______________________________________________ 62 Ilustración 11 Carta dirigida a las alcaldías locales _________________________________________ 99
ix
LISTA DE GRÁFICAS
Gráfica 1. Demanda de energía eléctrica por unidad de PIB en la ZMM __________________________ 9 Gráfica 2. Demanda de energía eléctrica en verano 2005-2014 en Argentina_____________________ 10 Gráfica 3. Ajuste lineal para los datos reales y estimados sobre la energía en Namibia. ____________ 15 Gráfica 4. Comportamiento de la demanda de energía en Colombia de los últimos 10 años _________ 17 Gráfica 5. Participación sectorial en el consumo total de energía eléctrica 2015 __________________ 18 Gráfica 6. a) Promedio hornillas para la preparación de las comidas. b) Promedio de tiempo para la preparación de las comidas ___________________________________________________________ 22 Gráfica 7. Promedio de uso mensual de electro y gasodomésticos en las cuatro ciudades ___________ 22 Gráfica 8. Promedio de uso diario de electro y gasodomésticos _______________________________ 23 Gráfica 9. Participación sectorial en el consumo total de energía eléctrica Bogotá ________________ 24 Gráfica 10. Tasa de crecimiento por año del consumo residencial de energía, población y PIB per cápita en la ciudad de Bogotá _______________________________________________________________ 33 Gráfica 11. Consumo mensual promedio por año en Bogotá __________________________________ 34 Gráfica 12. Comparación consumo promedio mensual durante el año 2008 y 2015 en la ciudad de Bogotá _________________________________________________________________________________ 34 Gráfica 13. Consumo promedio mensual durante el año 2014 ________________________________ 35 Gráfica 14. Consumo promedio anual por estrato en Bogotá _________________________________ 38 Gráfica 15. Evolución del programa Crédito Fácil CODENSA según estrato _______________________ 38 Gráfica 16. Tarifa de energía eléctrica promedio mensual por año _____________________________ 41 Gráfica 17. Tarifa promedio de energía eléctrica anual por estrato ____________________________ 41 Gráfica 18. Consumo final de energía sector residencial (terajulios) ____________________________ 46 Gráfica 19. Consumo de GLP ___________________________________________________________ 48 Gráfica 20. Distribución de encuestas diligenciadas por localidad ______________________________ 68 Gráfica 21. Distribución de encuestas diligenciadas por estrato _______________________________ 69 Gráfica 22. Distribución de consumo eléctrico _____________________________________________ 70 Gráfica 23. Distribución de número de habitantes por hogar _________________________________ 71 Gráfica 24. Tenencia de electro y gasodomésticos __________________________________________ 74 Gráfica 25. Tenencia de electro y gasodomésticos __________________________________________ 75 Gráfica 26. Tenencia de luminarias por tecnología _________________________________________ 75 Gráfica 27. Composición de las luminarias por tecnología en el sector residencial de Bogotá 2006 ____ 76 Gráfica 28. Variables que afectan el consumo de energía eléctrica de los hogares bogotanos ________ 82 Gráfica 29. Métodos de ahorro energético en los hogares bogotanos __________________________ 82 Gráfica 30. Equipos relacionados a malos hábitos de consumo de energía eléctrica _______________ 83 Gráfica 31. Malos hábitos de consumo eléctrico en hogares bogotanos _________________________ 84 Gráfica 32. Respuestas a la pregunta “¿Conoce usted alguna norma o ley en pro del ahorro y/o eficiencia en el consumo de energía eléctrica?” ____________________________________________________ 85
1
INTRODUCCIÓN
El propósito del presente proyecto de grado, es realizar una evaluación de demanda de energía
eléctrica en el que se tendrá en cuenta: la caracterización y análisis de las tendencias actuales de
consumo eléctrico de los habitantes del área residencial de la zona urbana de Bogotá, por medio
de antecedentes en el tema, datos de operadores locales, uso de herramientas investigativas,
matemáticas e informáticas. Para justificar ésta temática, es necesario mencionar las principales
causas:
En primer lugar, el consumo de energía eléctrica actualmente ha estado en constante
crecimiento, debido a factores tales como las nuevas tecnologías que surgen a través del
tiempo, cambios en la economía y crecimiento de población; provocando así una
variación en la tendencia de su consumo y afectando la demanda, por lo que se hace
necesario tomar medidas que contribuyan a evitar una diferencia entre la demanda de
energía eléctrica requerida por los usuarios y la capacidad instalada por parte de las
empresas comercializadoras de energía. Entre las medidas a tomar, se encuentra
administrar el consumo de la energía, no desde el punto del crecimiento del sistema
eléctrico (ley de la oferta y la demanda) sino desde el lado del usuario, buscando formas
alternas y eficientes para el consumo de energía eléctrica.
En segundo lugar, la implementación de programas de uso eficiente de la energía eléctrica
permite que los beneficios sean tanto para el usuario como para la sociedad. Para
conseguir tales utilidades, es necesario evaluar el beneficio/costo de dichos programas.
Hirst1 definió la evaluación como la medición sistemática de la operación y desempeño de
los programas, dependiendo ésta de mediciones objetivas y no de muestras anecdóticas e
impresiones particulares, con el objetivo de poder tomar decisiones acertadas. Por lo
tanto, es de importancia monitorear la forma de uso de la energía en el sector doméstico,
realizando estudios de control que proporcionen información más exacta de la forma en
que se está consumiendo la energía eléctrica en los hogares. El ahorro de energía eléctrica
es un elemento fundamental en políticas públicas para el cuidado de los recursos
energéticos no renovables, competitividad de la economía, protección del medio
ambiente, aumento de la productividad y diversificación energética, para la protección de
la economía de las familias.
1 Paul Quentin Hirst (1946-2003): Sociólogo y político británico.
2
Considerando ahora a la ciudad de Bogotá, el crecimiento de la demanda de energía eléctrica,
según la última memoria anual de CODENSA2 a la fecha
3 (CODENSA, 2015a), ha aumentado
en un 4,09% con respecto al año 2014, lo que hace necesario analizar las razones de dicho
acrecentamiento, esto mediante la evaluación de los hábitos de demanda actuales, tomando en
cuenta variables referentes al uso de productos y servicios sustitutos, estrato, ingresos y el gusto
de los usuarios, o la preferencia de éstos, para así conocer su potencial de crecimiento, impactos
que se puedan originar y la futura aplicación de medidas de orden territorial -Planes de
Ordenamiento Territorial- y legal -Proyectos de gestión de la demanda-. Esto permitirá que
futuros actores se basen en decisiones de gestión energética con impactos positivos en el
territorio y en el bienestar social, fortaleciendo así la coordinación institucional para asegurar el
desarrollo oportuno de las expansiones requeridas, calidad de servicio, prestación continua,
ininterrumpida y eficiente del servicio de energía eléctrica.
Bajo el contexto anterior, se hace necesario realizar un estudio en el cual se evalúe la demanda
de energía eléctrica en el sector residencial, visto desde el ámbito de los hábitos de consumo, y
con esto analizar los diversos factores que influyen dentro de la población a la hora de adoptar
prácticas en el uso de la energía eléctrica dentro de sus hogares; adicionalmente, dar la
posibilidad de sentar base a futuros estudios relacionados con el tema, ya sea directamente en la
evaluación de hábitos de consumo, demanda de energía eléctrica en el sector residencial o
pronósticos de consumo eléctrico.
A causa de las razones expuestas anteriormente, para el desarrollo del estudio surge el
planteamiento de la siguiente pregunta:
¿Cuáles son las características que se deben tener en cuenta para ejecutar un esquema que
ayude al análisis de la demanda de energía eléctrica y sus usos finales en el sector
residencial de la ciudad de Bogotá?
De manera que, con el fin de evaluar los hábitos de consumo de energía eléctrica en el sector
doméstico, se hace indispensable ejecutar una investigación que reúna los aspectos más
importantes, tanto físicos como culturales, que intervienen en el consumo energéticos de los
hogares. Por esto, es importante tomar como base los estudios que se han realizado sobre la
temática en diferentes países del mundo y a nivel nacional, para así observar las metodologías
aplicadas en el análisis de la demanda de energía eléctrica en el sector residencial,
posteriormente por medio de operadores locales y sistemas de información de servicios públicos,
se podrá observar la información histórica de la energía eléctrica consumida en el sector
residencia en la ciudad de Bogotá en un rango de años dado y así presentar las causas más
representativas sobre las variaciones que sufre la demanda en este periodo de tiempo. Es por esto
2
CODENSA es una compañía colombiana, dedicada a la distribución y comercialización de energía eléctrica. Fue
creada en 1997 como resultado del proceso de capitalización de la Empresa de Energía de Bogotá (CODENSA,
2015b).
3 Fecha: 22 de noviembre de 2016
3
que resulta relevante conocer la cantidad de consumidores que utilizan la energía, en cada uno de
los posibles usos finales (Ramos, Fiscal, Maqueda, Sada, & Buitrón, 1999).
Además, para la caracterización del consumo, se optará por una metodología que permita
interactuar de manera directa con un grupo no determinado de usuarios de la ciudad de Bogotá,
donde se tendrán en cuenta dos aspectos principales (Universidad Nacional de Colombia, 2006):
El primero, es la determinación de los atributos referentes a la dotación de electrodomésticos y
gasodomésticos, de acuerdo a la clasificación según estrato, nivel de ingreso, gustos y
preferencias; el segundo aspecto es la diferenciación de los bienes sustitutos, como los equipos
de uso eléctrico y de gas.
Para realizar los respectivos análisis, es importante proponer diferentes modelos matemáticos y
herramientas computacionales. De esta manera, se podrá determinar cuáles resultan más
apropiados para el caso de estudio, para ser utilizados en la estimación, análisis estadístico,
representación gráfica, simulación, manejo de información, entre otras.
En la Ilustración 1 se presenta el proceso cronológico a llevar a cabo en el desarrollo del
proyecto, donde cada color corresponde a una fase determinada de tiempo, donde el color azul
corresponde a la primera fase que concierne a la revisión de los antecedentes referencia para el
desarrollo del presente estudio, el color naranja como segunda fase que compete a recolección y
análisis de índices de consumo eléctrico en la población de Bogotá, el color violeta pertenece a la
tercera fase en la cual se realiza la selección y diseño de la metodología de interacción directa
con el usuario, el color verde coincide con la cuarta fase donde se realiza el análisis y
comparación entre los indicadores históricos, antecedentes y los resultados de la metodología de
acercamiento con el usuario; por último el color rojo representa las conclusiones finales.
Sin embargo, en el desarrollo de la evaluación, se presentan factores que acotan el alcance de la
temática o demarcan diversas alternativas en su ejecución. Entre las principales, se encuentra el
acceso a los datos históricos del consumo eléctrico a nivel residencial, debido a que el SUI4
actualiza esta información en su plataforma cada cierto periodo de tiempo, estando su
disponibilidad demarcada por este factor. Hay que mencionar además que, el número de
documentos disponibles sobre estudios a nivel internacional y nacional de demanda de energía,
restringen la observación de metodologías empleadas para el análisis del consumo eléctrico.
Finalmente, el presente documento está dirigido a entes y grupos investigativos relacionados con
el tema de demanda de energía eléctrica, en el que se podrán basar para profundizar en sus
investigaciones o abrir campos para explorar dentro de la temática.
4 Sistema Único de Información de Servicios Públicos
4
Ilustración 1. Metodología de trabajo Autores
5
OBJETIVOS
PRINCIPAL
Desarrollar un esquema para la caracterización y el análisis de las tendencias actuales de
consumo de energía eléctrica en la ciudad de Bogotá (zona urbana) mediante la asociación
de antecedentes y uso de herramientas investigativas, computacionales y matemáticas
correspondientes.
ESPECÍFICOS
Condensar información bibliográfica sobre antecedentes de consumo de energía eléctrica
en la ciudad de Bogotá comprendiendo un periodo de 12 años atrás, así como estudios
similares en América latina y en el mundo.
Seleccionar instrumentos investigativos, matemáticos y computacionales con el fin
aplicarlos de manera oportuna para la sistematización de la información obtenida sobre
demanda de energía eléctrica en el sector residencial por medio de los operadores locales.
Establecer una metodología que permita identificar el consumo de demanda de energía
eléctrica según el punto de vista del consumidor en un grupo aleatorio de usuarios.
Identificar patrones de consumo de energía eléctrica, sus cambios por usos, y servicios
ligados al sector residencial con la ayuda de la información de operadores locales y los
clientes asociados.
6
1 Antecedentes internacionales en materia de estudios de demanda de
energía eléctrica
En la presente sección se muestran estudios realizados en Chile, México, Argentina, España y
Namibia sobre el tema de demanda de energía eléctrica, con la intención de observar las
metodologías empleadas en cada uno de estos con sus respectivos resultados. Los temas tratados
comprenden aspectos tales como: impacto generado por fenómenos económicos, culturales,
climatológicos, confort, entre otros, sobre los hábitos de consumo de energía eléctrica en los
hogares, los cuales se relacionan de manera directa con el tema del proyecto.
1.1 Entorno internacional
1.1.1 Chile
La finalidad del estudio fue la determinación de los hábitos de consumo de energía eléctrica y su
importancia, en la calidad de vida de un grupo de hogares de bajos recursos económicos ubicado
en la ciudad de Santiago, Chile (Melorose, Perroy, & Careas, 2015b). Los objetivos del estudio
comprenden la determinación de tendencias de consumo de energía eléctrica según tipo,
finalidad y uso de los aparatos eléctricos más comunes de las viviendas, abarcando las opiniones
y datos de los habitantes del campamento, además de instaurar la influencia de la energía
eléctrica en la calidad de vida de las familias del proyecto de vivienda.
Para el desarrollo del estudio se aplicó un cuestionario a los jefes de hogar o amas de casa de las
familias, teniendo como característica principal el carácter censal, con un procedimiento mixto,
al éste comprender de dos fases: una cuantitativa, la cual permitió obtener datos sobre hábitos,
consumo y satisfacción; mientras que con la cualitativa se conoció la opinión de los habitantes
para complementar la información requerida.
Las variables tenidas en cuenta en el cuestionario fueron:
Hábitos y gasto eléctrico
Satisfacción respecto al consumo energético y percepción del confort higrotérmico5
Condiciones físicas y materialidad de la vivienda
Descripción de grupos familiares y estilos de vida
Orientaciones y prioridades sobre cómo realizar capacitaciones en el futuro
Las variables cualitativas comprendieron los aspectos mostrados en la Ilustración 2 :
5 El término higrotérmico se refiere a la ausencia de malestar térmico
7
Ilustración 2. Variables cualitativas tenidas en cuenta en la metodología en el estudio de Santiago de
Chile. Autores
Los resultados presentados por la encuesta mostraron los siguientes aspectos resumidos en la
Tabla 1.
Tabla 1. Resumen de resultados arrojados por medio del cuestionario realizado en Santiago de Chile
Factor Resultado Análisis
Clima Las familias en época invernal
utilizan diversos mecanismos
de calefacción, no nocivos
como lo es el eléctrico, y
nocivos como lo son las estufas
de parafina, calentador a gas,
quema de leña y brasero al
carbón.
Al consultar sobre el cambio de método de
calefacción que tienen actualmente, los
resultados más notables muestran que la mayoría
(48 %) de las familias cambiarían a calefacción a
gas, mientras el 18 % cambiaría a calefacción por
medio de aparatos eléctricos.
Equipamiento
eléctrico
El televisor es el equipo que
más se encuentra dentro de las
viviendas seguido por el
refrigerador, radio y
reproductores de video.
Como nota interesante está el hecho del aumento
al acceso a bienes como computadores, hornos
microondas y reproductores de video en hogares
de extrema pobreza, los cuales pasaron de ser
inexistentes a ser un bien más dentro de las
familias, debido a su facilidad de adquisición por
parte de la población.
Iluminación La época de invierno es en
donde más se utiliza la
iluminación artificial siendo los
bombillos incandescentes los
más usados por la población.
Los usuarios tienen el conocimiento sobre la
iluminación eficiente, aunque su uso no está
masificado debido al costo elevado de esta
tecnología, estando los hogares en general
conformes con el sistema de iluminación que
tienen y no consideran la necesidad de cambiarlo.
8
Factor Resultado Análisis
Temporada del
año
La temporada del año también
influye en el nivel de consumo
de energía eléctrica, en invierno
se nota un aumento.
Los encuestados se refieren a que, ante la
imposibilidad de salir a tomar actividades
recreativas por la lluvia y frío, los niños se
quedan en casa mirando televisión siendo este
aparato una alternativa recreativa.
(Melorose et al., 2015b)
Otros hábitos de consumo detectados en la población, muestran que toda la familia prefiere ver
televisión conjuntamente, asumiendo así un menor gasto de energía, además que la mitad de los
encuestados acumulan la mayor cantidad de ropa posible antes de planchar.
Por otra parte, dentro de las familias se identificó la existencia diversos roles, donde las amas de
casa sobresalen en la creación y aplicación de hábitos energéticos en el hogar, mientras que a los
hombres y niños deben ser incentivados para que adquieran perfiles de ahorro energético.
Finalmente, se estableció una relación entre el consumo de energía eléctrica y la calidad de vida,
ya que los comentarios en general de las personas encuestadas tratan de un mejor manejo de la
energía al poseer mayores recursos económicos. El apoyo por medio de capacitaciones permite
lograr un mejor entendimiento y tomar conciencia en la temática.
1.1.2 México
Con el fin de comprender la dinámica del crecimiento sufrido en el consumo de energía eléctrica
en la Zona Metropolitana de Monterrey6 (ZMM), a causa del establecimiento de niveles de
consumo de energía eléctrica superiores al promedio del país, se analizaron factores que
pudieron llevar a esta situación; adicionalmente para realizar proyecciones del consumo eléctrico
en esta zona.
Para el desarrollo se estimó el impacto que tienen sobre el consumo residencial hechos tales
como: el precio del servicio, el ingreso económico, crecimiento de la población y los efectos del
clima. Debido a acciones tales como: el crecimiento en la cantidad de usuarios en la ZMM, costo
del servicio eléctrico, impacto climático e ingreso salarial.
Los métodos matemáticos empleados fueron: las series de tiempo, con un rango comprendido
desde al año 1993 hasta el 2010 de manera mensual, y también el modelo “Enfoque de
cointegración de Engel-Granger”7.
Los resultados más relevantes se presentan a continuación:
6
Zona Metropolitana de Monterrey: Área metropolitana conformada por la ciudad de Monterrey, municipio de
Monterrey más once municipios del estado de Nuevo León.
7 Método basado en residuos estimados, donde existe un solo vector de cointegración y se debe comprobar la
estacionalidad de los residuos para determinar la cointegración de las series. La cointegración es un elemento
estadístico de las series de tiempo, que indica si las variables comparten asociación lineal con otras.
9
La variación de los precios no afecta de manera significativa la demanda de energía
eléctrica; en los casos que las políticas en las que se aumente el precio no logran un gran
impacto en la reducción del consumo de energía eléctrica residencial.
El incremento del precio del gas decrece el consumo de electricidad de manera muy baja
constituyendo al gas domiciliario como un bien complementario.
El efecto de aumento de usuarios impacta en mayor medida en el largo plazo que en el
corto, dando como necesidad la caracterización el perfil de consumo en las viviendas,
contribuyendo a la creación de políticas específicas que permitan el manejo sustentable
del consumo de energía eléctrica.
Debido a los efectos climáticos, en los meses mayo, junio y julio se incrementa la
demanda de electricidad por altas temperaturas presentadas en la zona.
Se debe agregar que, la productividad energética con respecto al PIB es el indicador que permite
observar la relación existente entre la demanda de energía y las actividades económicas
desarrolladas.
En la Gráfica 1 se observa que, por cada unidad monetaria producida del PIB, Nuevo León
demanda mayor cantidad de energía eléctrica.
Gráfica 1. Demanda de energía eléctrica por unidad de PIB en la ZMM (Morales Ramirez, Luyando Cuevas, & Flores Curiel, 2012)
Finalmente, para realizar una mejor administración sobre el consumo de energía, se hace
necesario generar políticas que estimulen el uso de aparatos eléctricos eficientes, luminarias
ahorradoras y métodos aislantes de temperatura.
1.1.3 Argentina
Durante los últimos años en Argentina se ha presenciado el aumento del uso de artefactos de alto
consumo eléctrico, esto en parte debido a la recuperación económica presentada en el país y a la
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Co
nsu
mo
elé
ctri
co [
kWh
]
Año
Edo. Nuevo México Nuevo León Distrito Federal Jalisco
10
facilidad de adquisición de equipamiento eléctrico, especialmente el aire acondicionado, el cual
creció desde el 2003 hasta el 2011 en un 718 %(Beyrne, Malvicino, & Trajtenberg, 2015).
En resumen, la demanda de energía eléctrica en Argentina experimentó un aumento sostenido
entre los años 2003 y 2014. Desde el punto de vista climático, debido a que Argentina está
ubicado en el hemisferio sur del planeta, presenta diversidad de climas templados, factor que
influye directamente en el consumo de energía eléctrica en el país (Beyrne et al., 2015), dando a
entender la razón por la cual las variaciones térmicas han hecho que la demanda de energía
eléctrica residencial fluctue, causando problemas en la distribución en presencia de temperaturas
extremas. El objetivo principal trata sobre el modelamiento de la demanda de energía eléctrica
según la temperatura registrada en las temporadas de verano e invierno.
En la época de verano es cuando mayor se nota el efecto, ya que en invierno es posible aumentar
la temperatura con artefactos que usan gas o energía eléctrica. El aumento constante del consumo
de energía eléctrica en los hogares se presenta en una época de déficit energético, obligando al
estado a administrar la oferta de electricidad en los usuarios residenciales e industriales, además
de aumentar la exportación de combustibles con fines de generación de energía eléctrica cuando
se presentan temperaturas elevadas. Todo esto muestra la importancia que tiene el consumo
eléctrico residencial en la demanda general del país, debido a la cantidad de equipamiento
presente en cada hogar y su respectiva eficiencia. En la Gráfica 2 se observa el comportamiento
que tiene la demanda de energía eléctrica con respecto a la temperatura en verano.
Gráfica 2. Demanda de energía eléctrica en verano 2005-2014 en Argentina
(Beyrne et al., 2015)
Para captar los efectos en los días de mayor y menor actividad, se propuso el siguiente modelo
presentado en (1).
(1)
Q: demanda de energía eléctrica (GWh)
T: Temperatura media diaria (°C)
Variable de crecimiento anual
Variable cualitativa para la estimación del efecto de los días de la semana
23
24
25
26
250
300
350
400
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
°C
GW
h
Año
Demanda de electricidad verano Periodo 2005-2014
Demanda
Temperatura
11
: Días especiales en el calendario (feriados)
Respecto a los cálculos econométricos, se usaron especificaciones logarítmicas y en niveles, y
para la estimación de los parámetros del modelo, el método de Mínimos Cuadrados Ordinarios8
Los modelos propuestos para la estación de verano y las variaciones porcentuales se pueden
observar en (2) y (3).
(2)
(3)
j: años
t: días
(base 2005): Variables binarias para años
(base domingo): Variables binarias para días
: Variables binarias para feriados inamovibles
: Días no laborales
: Feriados turísticos
En (4) se muestran los parámetros del modelo representados en términos de unidades físicas en
donde el aumento de cada 1 °C en la temperatura en verano representa un crecimiento de 6,9
GWh en la demanda. Mientras en (5) la variación de 1 °C en la misma época representa un
crecimiento de 1,99 puntos porcentuales.
(4)
(5)
Por medio de (6) se interpretan las variaciones físicas en donde el aumento de 1° C en j-ésimo
año hace que exista una variación GWh.
(6)
En cambio, en (7) se representa el efecto de la temperatura media sobre la demanda de energía
eléctrica.
8
Modelo que permite hallar criterios poblacionales en modelos de ajuste lineal. Consiste en la reducción de la suma
de residuos al cuadrado, siendo el residuo la diferencia entre los datos observados en la muestra y los valores del
modelo
12
(7)
Debido a la importante participación del sector residencial en la demanda de energía, la
temperatura adquiere un rol importante en el consumo eléctrico en Argentina. Cuando se
presentan temperaturas extremas, la demanda de electricidad aumenta considerablemente,
provocando cortes en el suministro para los clientes industriales debido a la alta exigencia al
sistema eléctrico.
La mayor diferencia en las estimaciones de invierno y verano se puede observar en relación a la
temperatura, ya que el aumento del consumo eléctrico por unidad de temperatura aumenta casi el
doble con respecto al de invierno. Desde el año 2010 (Beyrne et al., 2015) se evidencia un fuerte
aporte marginal de la temperatura en la demanda eléctrica resaltando su importante impacto en el
consumo residencial anual, todo esto debido al incremento en el uso de aire acondicionado; sin
dejar a un lado el aporte significativo que tienen las olas de frío a la hora de analizar la demanda
de energía eléctrica en época de invierno.
1.1.4 España
En España se han presentado fenómenos tales como, el incremento de usuarios de energía
eléctrica, aumento de equipos eléctricos en hogares, mejora en la calidad de vida y hábitos de
consumo, proyectándose un aumento en el consumo de electricidad en el sector residencial. El
estudio tiene como objetivo principal desarrollar una metodología que permita determinar los
parámetros básicos tanto a nivel global, como por usos y servicios de los consumos en el sector
residencial.
El estudio se llevó a cabo por medio de la siguiente metodología presentada en la Ilustración 3:
Ilustración 3. Metodología empleada en el estudio español Autores
Teniendo en cuenta que, por medio del procesamiento de los datos obtenidos mediante los
procedimientos anteriores, se determinó el consumo energético en el sector residencial en España
por usos y servicios, clase de vivienda y zona climática. Por equipamiento se tiene en cuenta
equipos y servicios como son la refrigeración, iluminación, electrodomésticos y calentamiento de
agua.
En la Tabla 2 se presenta el resumen de los principales resultados obtenidos por medio de la
metodología usada.
13
Tabla 2. Resumen de resultados obtenidos por medio de la metodología en España
Factor Resultado
Tipo de vivienda Según su antigüedad, se evidenció una cantidad mayor de nuevas viviendas,
de mayor tamaño y con presencia de niños. El equipamiento disponible está
acorde a la media de España, donde en el 49% de la cantidad de hogares hay
presencia de sistemas de aire acondicionado, marcada la diferencia según la
zona climática en la que se encuentre, Zona mediterránea en el 67% de las
viviendas mientras sólo el 1% de los hogares en la zona Atlántica tiene este
sistema.
Iluminación El promedio de bombillas es de 23 por hogar, en donde el uso de las
convencionales es de alrededor de 8.3 por vivienda, por arriba de las de bajo
consumo con una media de 7 bombillas por hogar. La penetración de la
tecnología LED en los hogares es insignificante alcanzando un 1% de su
uso en los hogares.
Equipamiento eléctrico El aparato que cuenta con una mayor presencia en los hogares es el
televisor, seguido de los microondas y reproductores DVD. La presencia de
computadores (escritorio y portátiles) en los hogares ha aumentado de gran
manera en los últimos años llegando al orden del 70%, mientras que el de
equipos como videojuegos, alarmas y equipos de sonido varía entre el 3 % y
40 %.
(IDAE, 2011)
Acorde con lo anterior, en los hogares españoles el nivel de equipamiento eléctrico depende de
los siguientes factores: nivel de adquisición, tipo de vivienda y la zona climática. Entre los
electrodomésticos más representativos se encuentran: la nevera, horno, lavavajillas, secadora,
lavadora-secadora.
Por otra parte, la presencia de electrodomésticos eficientes en hogares en las que sus habitantes
tienen conocimiento de la etiqueta de la clasificación presentada en la Ilustración 4, alcanza el
44%. La clase A es la más conocida y los equipos con esta etiqueta tienen una penetración en
España del 40%, mientras que las clases (A, A+ y A++) presentan un mayor grado de eficiencia,
como son: las lavadoras, neveras y lavavajillas, siendo estos dos últimos los que tienen mayor
presencia en la clase de eficiencia A++.
14
Ilustración 4. Clasificación de electrodomésticos según su eficiencia en España. (Canexel, 2016)
1.1.5 Namibia
Debido a factores tales como el crecimiento económico presentado en el país, indicadores de
desarrollo (producción de energía, salarios, cambio del precio y tasa de empleo), se realizó el
presente estudio para analizar el impacto de estos agentes en el consumo de energía eléctrica,
además de permitir proporcionar una proyección comprendida desde el año 2014 hasta el 2020.
En cuanto a la metodología empleada, ésta corresponde a modelos econométricos que permiten
analizar la relación entre la energía y los indicadores mencionados. Por medio de los métodos de
cointegración Engle-Granger y de corrección de errores, se analizó la relación entre el consumo
de energía eléctrica, crecimiento del PIB, empleos, salarios y tipos de cambio. Como herramienta
de recolección de datos se utilizó la encuesta, la cual se aplicó en entrevistas directas a todos los
actores principales relacionados con el sector de la energía (proveedores, distribuidores, usuarios
finales) en Namibia. El cuestionario comprendió temas referentes al consumo de energía de la
época, proyección y demanda, además de situaciones que afectan al sector dentro del país.
Considerando ahora los resultados, éstos permitieron observar la existencia de una relación
positiva entre el aumento del PIB y el uso de la energía eléctrica, sin embargo, existe un punto
negativo que relaciona el consumo de energía, su productividad y los tipos de cambio
económico; el crecimiento económico aumentará la demanda de energía mientras que el nivel de
productividad la minimizará. Debido a que la proyección energética presenta un aumento de 3 %
para el año 2020 (Manuel, 2013), se hace necesaria la aplicación de medidas que permitan
aumentar el suministro de energía en el país para que exista una paridad con respecto al
crecimiento económico proyectado, fomentando el ahorro de energía para evitar que la demanda
de electricidad afecte negativamente la economía.
Hay que mencionar que, la metodología Engle-Granger permitió conocer que el PIB de Namibia
tiene un impacto positivo en la demanda de energía eléctrica, debido a que entre más crezca, más
alto será el consumo; mientras que variables como la productividad de la energía y los tipos de
cambio, presentan un impacto negativo en el uso de la energía.
15
Gráfica 3. Ajuste lineal para los datos reales y estimados sobre la energía en Namibia. (Manuel, 2013)
La Gráfica 3 permite observar que el modelo arroja una estimación bastante cercana a los datos
reales y efectúa el seguimiento adecuado con los datos históricos, permitiendo utilizarlo para
realizar proyecciones en el consumo de energía durante el periodo de tiempo dado.
En conclusión, a causa de lo impredecible que resulta el futuro en cada economía, es necesario
realizar la proyección del consumo de energía, y así planificar y formular estrategias de
desarrollo, preparando medidas para crisis económicas inesperadas, además de proporcionar
información sobre escasez energética.
1.2 Síntesis del capítulo - Antecedentes Internacionales en materia de estudios de demanda de
energía eléctrica
Resumiendo, la Tabla 3 muestra las principales variables y metodologías manejadas en cada uno
de los estudios internacionales analizados en el presente capítulo, con el fin de realizar una
comparación sobre las categorías más utilizadas e importantes.
Tabla 3. Categorías y metodologías por antecedente a nivel internacional
Caso de
estudio Metodología Principales categorías de estudio
Chile Encuestas con variables cuantitativas y
cualitativas
Clima
Equipamiento eléctrico
Iluminación
Época del año
Calidad de vida
16
Caso de
estudio Metodología Principales categorías de estudio
México Metodología matemática: enfoque de
cointegración de Engle-Granger
Costo del servicio
PIB
Ingresos
Crecimiento de la población
Clima
Argentina Metodología matemática: modelos a partir de la
estación climática
Recuperación económica
Clima
Equipamiento
Época del año
España Obtención de datos a partir de encuestas
telefónicas, presenciales y mediciones en los
hogares
Tipo de vivienda
Iluminación
Equipamiento eléctrico
Poder de adquisición
Eficiencia de electrodomésticos
Namibia Metodología matemática: modelos
econométricos
Crecimiento económico del país
Producción de energía
Salarios
Desarrollo del precio de energía
Tasa de empleo
Tipos de cambio
(Manuel, 2013)
17
2 Antecedentes nacionales en materia de estudios de demanda de energía
eléctrica
A continuación, se hace una revisión de estudios sobre el crecimiento, y en general del
comportamiento de la demanda de energía eléctrica en el entorno nacional. Posteriormente se
presenta un análisis detallado sobre la temática, específicamente en la ciudad de Bogotá, a partir
de un estudio realizado por la Empresa de energía de Bogotá en conjunto con Fedesarrollo, en
donde se presenta la metodología desarrollada comprendida por tendencias, factores,
estimaciones y crecimiento de la demanda.
2.1 Entorno nacional
Según estudios de XM9 disponibles hasta año 2014, el país alcanzó su mayor crecimiento de
demanda de energía eléctrica medio en el periodo comprendido entre los años 2005 y 2014,
equivalente al 4,4 % tal como se muestra en la Gráfica 4, adicionalmente se puede observar que
el crecimiento promedio ha estado alrededor del 3,1 % anual. La razón principal según XM,
obedece al aumento del 5 % en la demanda de energía del mercado regulado, es decir, el
consumo correspondiente al sector residencial y pequeños negocios.
Gráfica 4. Comportamiento de la demanda de energía en Colombia de los últimos 10 años (XM, 2015)
La participación de usos de la energía eléctrica por sector económico, respecto al consumo total
en Colombia para el año 2015, de acuerdo a los reportes entregados por el SUI se presentan en la
Gráfica 5.
9 XM es una filial de ISA especializada en la Gestión de Sistemas de Tiempo Real (XM, 2014), aplica sus servicios
a tres sectores: Sector eléctrico, financiero y de tránsito y transporte.
-0,2
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
2,8
3,3
3,8
4,3
4,8
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Po
rcen
taje
[%
]
Co
nsu
mo
[G
Wh
]
Año
18
Gráfica 5. Participación sectorial en el consumo total de energía eléctrica 2015 (SUI, 2016)
Conforme a lo anterior, el sector residencial tiene la mayor participación en el consumo de
energía eléctrica en el país, por lo que es importante estar atentos al comportamiento que
presenta, mediante el estudio de los hábitos de consumo de los usuarios, siendo estos los
principales actores del servicio en cuestión. Los estudios ejecutados en Colombia para el sector
residencial urbano se enfocan en la determinación del uso final de la energía, específicamente en
el equipamiento eléctrico de los consumidores, además de factores geográficos, altura sobre el
nivel del mar y clima, que influyen de manera drástica en el aprovisionamiento de equipos
eléctricos por parte del usuario.
En el caso de Colombia, se cuentan con pocos estudios a nivel nacional orientados a la
determinación del consumo energético, que para el presente proyecto será de utilidad para la
evaluación, base de estudio y comparación:
El primer estudio fue el de EURCOELER en 1990, donde se realizó una aproximación
sobre la energía útil en el sector residencial.
El estudio realizado por el Doctor José Ignacio Coral Martínez10
en 1994, con el objetivo
de calcular el consumo de subsistencia de acuerdo con los lineamientos establecidos por
la Ley 143 de 199411
, el cual fue precedente base para la Ley 188 de 1995 donde se define
el consumo básico.
El estudio realizado corresponde a la UPME en 1999, el cual tuvo por objetivo evaluar la
eficiencia energética de las estufas empleadas en el sector residencial urbano.
10
Oriundo de Nariño, Pasto - Ingeniero y Máster en economía de la Universidad de los Andes.
11 Por el cual se establece el régimen para la generación, interconexión, transmisión, distribución y
comercialización de electricidad en el territorio nacional.
19
El estudio realizado por la UPME y la Universidad Nacional en el año 2006 (Universidad
Nacional de Colombia, 2006), tiene por objetivo general abordar la determinación del
consumo de energía eléctrica y gas natural de los principales equipos de uso doméstico
definidos según la utilización de los aparatos, mediante la representación estadística de
los usuarios según reportes del Sistema Único de Información (SUI). Los estudios se
realizaron en cuatro de las ciudades más importantes del país: Bogotá, Medellín, Pasto y
Barranquilla.
Otro estudio existente a nivel nacional es el realizado por el DANE12
, que a pesar de no estar
enfocado hacia el consumo eléctrico, contempla muchas de las variables importantes que se
deben tomar como base para el análisis del presente estudio:
Encuesta Nacional de Calidad de Vida: Este estudio busca obtener una caracterización y
cuantificación de las condiciones de vida de los colombianos, donde se evalúan categorías
tanto del hogar como de las personas, relacionadas a la construcción de las viviendas,
educación, salud, gastos e ingresos, acceso a servicios públicos, tenencia de bienes,
percepción sobre condiciones de vida desde el punto de vista del jefe de hogar, entre
otros, lo que permite cuantificar y caracterizar las condiciones de vida de los nacionales.
Las encuestas de calidad de vida se realizan anualmente y se encuentran disponibles
desde el año 2008 hasta el 2015 a la fecha (DANE, 2015b).
Así la encuesta del 2015 llevó a las principales conclusiones, mostradas a continuación:
a) Hubo una percepción general por los jefes o cónyuges con un porcentaje del
61,7 % de que los ingresos no alcanzaban para cubrir los gastos mínimos en el
2015.
b) Para éste mismo año, el servicio de energía eléctrica era de un porcentaje del
99,9 % en los hogares de cabecera, en centros poblados y rural disperso el
servicio llegaba a un 95,6 %.
c) La cobertura en el caso del gas natural tuvo un 62,5 % total nacional, con lo que
en cabecera se presentó un 76,1 % y en centros poblados y rural disperso se
reportó una cobertura de tan solo 11,7 %.
d) La cobertura de acueducto en cabeceras fue de 97,6 % y rural disperso 61,2 %.
e) En cuanto a la tenencia de bienes, el 92,4% de los hogares encuestados
manifestaron tener al menos un televisor de cualquier tecnología. Además, la
tenencia de computadores pasó de un 44,5 % en el 2014 a 45,5 % en el 2015,
con lo que el acceso a internet de igual manera aumentó de un 38 % a un 41,8 %
en el 2015.
12
Departamento Nacional de Estadística, el cual tiene por objetivo producir y difundir información estadística de
calidad para la toma de decisiones y la investigación en Colombia, así para desarrollar el Sistema Estadístico
Nacional (DANE, 2015a)
20
2.1.1 Análisis del estudio de determinación de consumo final de energía eléctrica en el sector
residencial y determinación de consumos para equipos domésticos
A continuación, se presenta el análisis referente al estudio nombrado anteriormente, realizado
por la UPME y la Universidad Nacional de Colombia, sobre la determinación del consumo de
energía eléctrica de los principales equipos de uso doméstico.
La metodología utilizada para la obtención de los datos se dividió de la siguiente manera:
a. Realización de encuestas a un grupo aleatorio de usuarios residenciales de algunas de las
ciudades principales de Colombia, entre la cuales se encuentra la ciudad de Bogotá, con el
fin de identificar hábitos de consumo y equipamiento doméstico característico, tomando
como variable principal los estratos del 1 al 6.
b. Definición de los consumos definidos para cada uno de los usos finales hallados en el
sector residencial.
c. Determinar consumos específicos mediante la medición, tanto en laboratorio como en
campo de la cantidad de energía necesaria para satisfacer las necesidades de los hogares,
por ejemplo, el caso de la cocción de un menú típico hogareño, con el fin de replicar
dichos consumos y así establecer una relación de eficiencia entre los equipos usados en el
proceso.
d. Comparar consumos que se dan en distintas actividades empleando dos escenarios:
a) equipos de alta eficiencia energética y b) equipos eficientes accesibles para los distintos
estratos, es decir bajo el punto de vista del poder adquisitivo del consumidor.
e. Medir dentro del rango del consumo de subsistencia, con el fin de encontrar un valor
promedio a nivel nacional y además discriminar por piso térmico.
El estudio toma como principal categoría el equipamiento electro y gasodoméstico, donde se
hace una discriminación principalmente por ciudad. En la Tabla 4 se presenta un listado de los
equipos que poseen más del 70 % los encuestados.
Tabla 4. Electro y gasodomésticos con tenencia superior al 70%
Bogotá Medellín Barranquilla Pasto
Luminarias Luminarias Luminarias Luminarias
Estufa Estufa Estufa Estufa
Televisor Televisor Televisor Televisor
Nevera Nevera Nevera Nevera
Plancha Plancha Plancha Plancha
Licuadora Licuadora Licuadora Licuadora
Lavadora ropa Lavadora ropa Lavadora ropa --------------
Calentador de agua -------------- -------------- Calentador de agua
-------------- -------------- Ventilador --------------
(Estudio UNAL)
21
Hay que mencionar que, una de las categorías principales dentro del estudio, es el análisis de las
características físicas de los equipos considerados de alto consumo, tenencia y caracterización de
gasto de energía (mediante mediciones de campo):
Tipo de tecnología
Número de equipos de un mismo tipo
Potencia
Tamaño
Antigüedad
Con lo cual se determinó que el parque electrodoméstico es dinámico, por lo que se encuentra en
permanente cambio, en cuanto a la renovación de la de tecnología (significando mayor uso
energía y de gas natural) y que existe mayor adquisición de distintos equipos como el caso de las
estufas eléctricas y de gas.
Así el estudio hace un análisis sobre el menú típico de las tres comidas principales en el día
(desayuno, almuerzo, comida), en términos estadísticos, con una incidencia del 40 % o más. Lo
que conlleva a un análisis de consumo energético sobre la utilización de la estufa (ya sea a gas o
eléctrica) en términos del número de hornillas usadas -
Gráfica 6 a)- y tiempo para la preparación (en minutos) de dichos menús -
Gráfica 6 b)-. Esto se complementa de igual manera con una comparación entre el uso de gas
natural o electricidad.
a)
22
b)
Gráfica 6. a) Promedio hornillas para la preparación de las comidas. b) Promedio de tiempo para la
preparación de las comidas (Universidad Nacional de Colombia, 2006)
Cabe destacar que se compara el valor de eficiencia térmica entre estufas a gas y eléctricas,
donde este factor corresponde a un 40-43% y 80% respectivamente. Por otra parte, para realizar
un análisis más completo es necesario tener en cuenta elementos económicos (valor del elemento
energético y equipamiento), además del aumento en el uso de estufas a gas, para lo cual es
trascendental desarrollar investigaciones que ayuden a aumentar la eficiencia de estas estufas, ya
sea por diseño de la misma y/o el de las baterías de ollas.
Gráfica 7. Promedio de uso mensual de electro y gasodomésticos en las cuatro ciudades (Universidad Nacional de Colombia, 2006)
Otra categoría, es el comparativo sobre el 100 % de los encuestados de las cuatro ciudades
estudiadas, tanto en promedio de hora/mes Gráfica 7, donde se evalúan ducha eléctrica,
23
calentador, lavadora, plancha, horno microondas y licuadora; como horas/día/hogar en la Gráfica
8, que corresponde con el calentador, televisores y aire acondicionado. Con el fin de crear un
patrón de consumo típico a forma de resumen.
Gráfica 8. Promedio de uso diario de electro y gasodomésticos (Universidad Nacional de Colombia, 2006)
Finalmente, el estudio recomienda las metodologías utilizadas en su proyecto en futuras
evaluaciones debido a que pueden ser empleadas en nuevos estudios de caracterización de
demanda de electro y gasodomésticos en diferentes sectores de la economía social.
2.1.2 Bogotá
La ciudad de Bogotá se ha caracterizado por tener los mayores niveles de cobertura del servicio
eléctrico a nivel nacional, manteniéndose en porcentajes mayores al 95 % en los últimos 15 años,
llegando en el 2011 al 100 % de cobertura (Afanador, Zapata, Yepes, Cajiao, & Castillo, 2013),
de ahí que en la capital este servicio ha dejado de ser un problema prominente en materia social,
en comparación a otras ciudades del país.
De igual manera en la capital, el sector residencial es el que presenta el mayor consumo en
términos de energía eléctrica en los últimos años, dado que en el 2015 se registró un consumo de
2.82 GWh, lo cual representa alrededor de 42 % del consumo total de la ciudad. El consumo
eléctrico del sector comercial se ha se ha mantenido estable durante los últimos 8 años, siendo
mensualmente 1.66 GWh en promedio, es decir un 17 % del consumo total distrital. En cuanto al
dinamismo del cambio de demanda de energía eléctrica para los distintos sectores de la
economía, en los últimos años no se observan variaciones importantes, sino que por el contrario
es posible ver un comportamiento estable, además de la importancia del consumo a nivel
residencial (Gráfica 9).
24
Gráfica 9. Participación sectorial en el consumo total de energía eléctrica Bogotá
(SUI, 2016)
2.2 Análisis estudio sobre la situación energética en Bogotá y Cundinamarca
En cuanto a investigaciones realizadas sobre la caracterización del consumo de energía eléctrica,
se destaca el estudio elaborado por la Empresa de Energía de Bogotá, en colaboración con
Fedesarrollo13
, cuyo objeto fue:
“Análisis de la situación energética de Bogotá y la región (Cundinamarca) para conocer su
potencial de crecimiento, así como los impactos que puede originar sobre la demanda
energética, la aplicación de medidas de orden territorial, la definición de esquemas de
movilidad, entre otros. Esto permitirá a EEB promover acciones con diferentes actores,
tanto locales como nacionales, que lleven a una asignación más eficiente de recursos y a
implementar acciones con impactos positivos en el territorio y en el bienestar
social”.(Afanador et al., 2013)
Este estudio analiza tanto la situación energética como la contextualización de la misma, en
Bogotá y sus alrededores, por lo que su estructura se divide de la siguiente manera:
a. Descripción del marco regulatorio de los servicios públicos domiciliarios tanto de energía
eléctrica como de gas natural.
b. Caracterización de tendencias en el consumo de energía eléctrica y gas natural,
enfatizado en la geografía a estudiar, con especial posición en los Planes de
Ordenamiento Territorial (POT) y la dinámica de la economía local.
13
La Fundación para la Educación Superior y el Desarrollo (Fedesarrollo) es una entidad privada sin ánimo de lucro.
Establecida en 1970, se dedica a la investigación en temas de política económica y social. Su propósito es contribuir
al diseño, seguimiento y mejoramiento de las políticas públicas (Fedesarrollo, 2015).
0 500
1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000
2011 2012 2013 2014 2015
GW
h
Total Residencial Industrial Comercial Oficial Otros Total No Residencial
25
c. Análisis de los factores y características que influyen en la demanda de energía eléctrica,
dinámica de crecimiento, y proyecciones expectantes, para concluir sobre el balance
existente entre la oferta y la demanda en el mediano plazo.
d. Estimación sobre la relación que debería existir entre la planeación territorial y decisiones
de inversión para el sector eléctrico que conlleven a la obtención de una mayor eficiencia
y competitividad de las distintas actividades asociadas a la región.
e. Evaluación de dinámicas de crecimiento y restricciones en la oferta, para concluir sobre
riesgos en el abastecimiento de los servicios de energía eléctrica y gas natural.
f. Apreciación en base a estadísticas de estudios anteriores, indicadores de cobertura de los
estratos más bajos, que ayuden a estimar qué dificultades se presentan a la hora de pagar
oportunamente los costos relacionados a servicios públicos para dichos hogares. Con esto
se opta por realizar un comparativo a partir de experiencias nacionales e internacionales
que permitan proponer alternativas que ayuden a superar los problemas de acceso y pago
de servicios públicos.
Además, la metodología utilizada en el desarrollo de la investigación tuvo como base la ayuda de
expertos en temas específicos, como docentes del área de ingeniería eléctrica, y profesionales en
el mismo campo, bases de datos de distintos actores dentro de sectores de estudio y una encuesta
como herramienta clave para el estudio del sector residencial (Ilustración 5).
Las categorías que más sobresalen en el estudio para su desarrollo son: el análisis desde el punto
de vista de estrato socioeconómico y la ubicación geográfica a nivel localidad, ciudad, municipio
e inclusive urbano o rural.
Al igual que a nivel Nacional, a nivel distrital existen estudios desarrollados técnicamente por el
DANE en el cual se evaluaron variables de importancia para el actual estudio:
Encuesta Calidad de Vida – Bogotá (2007): Esta encuesta fue realizada por la Secretaria
Distrital de Planeación 14
, la cual tuvo como objetivo medir condiciones de vida de los
habitantes de la ciudad con el fin de analizar los cambios ocurridos en los niveles de
bienestar de la población y actualizar información socioeconómica y geográfica como
apoyo a los procesos de planeación, programación, seguimiento y evaluación de las
políticas públicas distritales.
La Encuesta Multipropósito (2014): Este estudio se elaboró en conjunto con la Secretaria
Distrital de Planeación, la cual busca obtener información estadística en relación a
aspectos económicos, sociales, entorno humano y habitantes de Bogotá, con el fin de
hacer seguimiento a variables necesarios para el diseño y evaluación de políticas urbanos.
14
La Secretaria Distrital de Planeación desarrolla funciones que apuntan a orientar y liderar la formulación y
seguimiento de las políticas y la planeación territorial, económica, social y ambiental del Distrito Capital,
conjuntamente con los demás sectores (SPD, 2015).
26
Ilustración 5. Metodología para análisis estudio sobre la situación energética en Bogotá y Cundinamarca (Afanador et al., 2013)
27
2.2.1 Marco Regulatorio Nacional
En Colombia existen varias leyes que regulan y vigilan la prestación de servicios públicos
domiciliarios, cuyos objetivos enmarcan la necesidad de realizar estudios sobre demanda, oferta,
pronóstico de consumo, para la planeación y toma de decisiones sobre los mismos.
La ley 142 de 1994 (Congreso de Colombia, 1994) establece el régimen que aplica a los
servicios públicos domiciliarios15
, conforme a lo dictado en los artículos 334, 336, y 365 a 370
de la Constitución Política de Colombia de 1991.
Para el caso puntual del sector eléctrico, la Ley 143 de 1994 (MME, 1994) establece el régimen
sobre las actividades y procesos concernientes a dicho sector, buscando el cumplimiento de tres
objetivos puntuales:
a. Entregar satisfactoriamente la demanda de electricidad de la comunidad bajo factores
económicos y de viabilidad financiera, asegurando así su cubrimiento bajo criterios de
uso racional y eficiente de los recursos energéticos disponibles en el país.
b. Asegurar una operación confiable, segura y eficiente en las múltiples actividades del
sector.
c. Mantener y operar sus instalaciones cuidando la integridad de las personas, de los bienes
y del medio ambiente, manteniendo el nivel de calidad y seguridad establecido.
Es importante recalcar que la ley establece al Ministerio de Minas y Energía como el principal
actor de las diligencias de regulación, planeación, coordinación y seguimiento de todas las
actividades relacionadas con el servicio público de electricidad, además de definir los criterios
para el beneficio económico de las fuentes convencionales y no convencionales de energía,
dentro de un manejo integral eficiente, y sostenible de los recursos energéticos del país, y
promoción del desarrollo de tales fuentes, y el uso eficiente y racional de la energía por parte de
los usuarios. Asimismo, las funciones y estructura del Ministerio de Minas y energía, está
ampliamente definido por el Decreto 0381 de 2012.
2.3 Síntesis del capítulo - Antecedentes nacionales en materia de estudios de demanda de
energía eléctrica
A modo de recapitulación, la Tabla 5 muestra las principales variables y metodologías manejadas
en cada uno de los estudios analizados a lo largo del capítulo, con el fin de realizar una
comparación sobre las categorías más utilizadas e importantes, para así dar continuidad con el
estudio de acuerdo a dichos lineamientos.
15
Acueducto, alcantarillado, aseo, energía eléctrica, distribución de gas combustible, telefonía fija pública básica
conmutada y la telefonía local móvil
28
Tabla 5. Categorías y metodologías por antecedente a nivel nacional
Caso de
estudio Metodología Principales categorías de estudio
Colombia Encuesta con una muestra aleatoria
probabilística mixta, representativa por
ciudad y estrato socioeconómico.
Dotación de electrodomésticos y sus
características
Uso de equipos (duración y frecuencia)
Estrato
Información del SUI (Sistema Único de
información) de la Superintendencia de
Servicios Públicos Domiciliarios sobre
consumos.
Uso de Electro y gasodomésticos
Menús en platos principales
Servicios sustitutos
Bogotá Encuesta en una muestra aleatoria
probabilística mixta, representativa por
ciudad y estrato socioeconómico.
Tarifas de los últimos años*
Impacto de los subsidios y
contribuciones
PIB per cápita
Información del SUI sobre consumos Tasas de desempleo, ocupación y
crecimiento de la población
Equipo electro y gasodoméstico y sus
cambios en tecnología
Ingresos
Para proyecciones modelos multivariados
y ARIMA, para largo y corto plazo
respectivamente.
Estrato socioeconómico
Servicios sustitutos
Fenómenos climáticos
Autores
29
3 Índices de consumo energético en Bogotá
Bogotá es una ciudad que ha sufrido constantes cambios en el consumo de energía eléctrica
durante los últimos años, a causa de diversos factores, como lo son: cambio tecnológico,
variabilidad en los hábitos de consumo, regulaciones gubernamentales, factores económicos y
sociales.
En el presente capítulo se dan a conocer datos estadísticos y descriptivos obtenidos por medio de
entidades y sistemas de información (SUI16
, DANE, IEU, entre otros) que permiten lograr una
mejor comprensión del comportamiento del consumo eléctrico en el sector residencial en la
ciudad de Bogotá analizando los hechos más representativos exhibidos en cada uno de estos.
Se debe agregar que, los programas informáticos con los que se trabajarán son: Excel para la
tabulación de datos y Matlab para realizar las gráficas y análisis de los datos de demanda de
energía eléctrica proporcionados por el sistema de información. La aplicación de los
instrumentos matemáticos se ve reflejado por el uso de operaciones básicas, promedios, mínimos
y máximos, y programación en Matlab para la realización de gráficas.
3.1 Electricidad
Para el estudio de los servicios públicos en la ciudad, en especial del servicio de energía
eléctrica, es importante tener clara la definición de estrato socioeconómico y lo que éste término
conlleva dentro del estudio de los usuarios del servicio.
3.1.1 Estratificación socioeconómica
El Departamento Nacional de Estadística (DANE) establece, que (DANE, 2015c) “La
estratificación socioeconómica es el mecanismo que permite clasificar la población en distintos
estratos o grupos de personas que tienen características sociales y económicas similares, a través
del examen de las características físicas de sus viviendas, el entorno inmediato y el contexto
urbanístico o rural de las mismas” regidos por los términos y competencias de la ley 505 de
199917
, mediante la cual se establecen los aspectos que deben tomar en cuenta los alcaldes, en
conjunto con el Departamento Nacional de Planeación (DNP), y los miembros del Comité
Permanente de Estratificación Socioeconómica18
, para la creación de la metodología y aplicación
de estratificación:
16
SUI: Sistema único de información
17Ley 505 de 1999: Términos y competencias para la realización, adopción y aplicación de la estratificación
18 El Comité Permanente de Estratificación es el organismo encargado de apoyar al alcalde en la materia, atender los
reclamos de estrato en segunda instancia, colaborar para mantener actualizados los estudios y velar por la adecuada
aplicación de las metodologías apoyando a la alcaldía en todas las actividades y procedimientos que abarca la
estratificación. Dicho Comité debe estar constituido por los representantes de las empresas prestadoras de servicios
públicos y de la comunidad, y su trabajo es fundamental para que cada municipio cuente con una clasificación de las
30
a. Sólo se deben estratificar viviendas (uso residencial).
b. La estratificación es la forma en que se separan: áreas urbanas, de fincas y viviendas
dispersas, en los centros urbanos.
c. Sólo se puede usar las metodologías precisadas por organismos del orden nacional (DNP
y DANE), los cuales se basan en características de las viviendas, su entorno y contexto
urbanístico.
d. Únicamente se estratifica en uno de seis estratos.
e. La asignación del estrato es de obligatoria aplicación, dentro de empresas de servicios
públicos domiciliarios, el Departamento Administrativo de Catastro Distrital (DACD), y
las expensas de las curadurías urbanas.
El estrato es considerado como una herramienta que ayuda a focalizar los gastos, el cual es
empleado en el cobro de los servicios públicos domiciliarios, los cuales incluyen tarifas
diferenciales, asignación de subsidios y contribuciones a los hogares, según su estrato. De esta
manera se busca que quienes tengan mayor capacidad económica pagan en mayor medida por los
servicios públicos, y asimismo contribuyen para que las viviendas de estratos más bajos, paguen
tarifas subsidiadas parcialmente.
En el caso de la ciudad de Bogotá su metodología de estratificación establece la unidad, como la
vivienda; la observación, como un costado de la manzana, y el análisis, como la manzana en sí.
Esta metodología se diseñó con el objetivo de calificar las características físicas de los hogares, y
el nivel de desarrollo del entorno.
De esta manera las variables tomadas en cuenta dentro de la metodología son (estudio estrato
1983-2004):
Factores de vivienda: Tamaño de antejardín, tipo de garaje, diversidad de fachada, tipo de
techo y, tamaño del frente.
Factores de entorno: Tipo de vías y, tipo de andenes.
Contexto urbanístico: Zona de ubicación
Según el Instituto Distrital de Estudios Urbanos19
, los principales objetivos de la estratificación
son (Hacienda/Bogotá, 2013):
a. Materializar criterios de solidaridad y redistribución del ingreso dentro del régimen
tarifario.
viviendas en grupos que expresen adecuadamente las características socioeconómicas de la población y que
permitan el cobro equitativo de los servicios públicos domiciliarios.
19 Instituto Distrital de Estudios Urbanos IEU: Unidad académica de investigación, generación de conocimiento y
desarrollo de la Universidad Nacional de Colombia
31
b. Facturación del cobro de servicios públicos domiciliarios que recibe cada domicilio con
un estrato único
c. Aplicación de subsidios para sectores menos favorecidos en la población y recaudo de la
contribución de estratos superiores.
En el caso de la ciudad de Bogotá, y según dicta la ley 142 de 1994, en el artículo 102, su
estratificación considera 6 estratos, donde se definen como:
1: bajo-bajo
2: bajo
3: medio-bajo
4: medio
5: medio-alto
6: alto.
Bajo el Decreto 291 de 2013, donde se adoptan los resultados de la sexta actualización de
estratificación en la ciudad, según la Secretaría de Planeación (Melorose, Perroy, & Careas,
2015a), la distribución porcentual que componen los 6 estratos se distribuye como se observa en
la Tabla 6. Actualmente, más de la mitad de los predios residenciales están constituidos por los
estratos 2 y 3.
Tabla 6. Distribución de estrato según el total de viviendas en Bogotá
Estrato Porcentaje [%]
1 7,1
2 33,1
3 34,3
4 16,2
5 5,2
6 4,2
Número total de predios 1’536.506 viviendas (100 %)
(Planeación/Bogotá, 2015)
3.1.2 Subsidios y contribuciones
La constitución política de 1991, en sus artículos 365 y 368, establece que el sistema tarifario de
los servicios públicos domiciliarios debe basarse en los criterios de costos, solidaridad y
redistribución del ingreso. Con lo que dentro del régimen jurídico para los servicios públicos
domiciliarios las Leyes 142 y 143 de 1994, establecen la aplicación de los principios de
solidaridad y distribución, permitiendo así, otorgar subsidios en base a la tarifa de cobro.
La tarifa es el valor de referencia de un servicio en función de los costos y gastos propios de la
operación, incluyendo la expansión, la reposición y el mantenimiento, la remuneración del
patrimonio aportado por los inversionistas, y el de la tecnología y administración para garantizar
32
la calidad, la continuidad y la seguridad en la prestación del servicio. Para determinar las tarifas,
cada empresa prestadora de servicios públicos domiciliarios, con la aprobación, y bajo las
orientaciones de la Comisión de Regulación respectiva, establece el costo unitario de prestación
del servicio, sujeto a la aplicación de los criterios dados por la Constitución y leyes relacionadas.
En el caso de los servicios de energía y gas, el ente encargado de establecer la metodología para
la fijación de las tarifas es la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG).
Hay que mencionar que, los subsidios se definen como el descuento que se aplica sobre el valor
de la factura, de tal manera que el usuario pague menos del costo real del servicio. En Bogotá los
subsidios (Planeación/Bogotá, 2015) son otorgados a los usuarios de inmuebles residenciales y
zonas rurales estrato 1,2 y 3 que se definen con baja capacidad de pago por lo que reciben
subsidios. Por otro lado, la población clasificada en estratos 5 y 6 por sus altos recursos
económicos, paga sobrecostos (contribuciones) sobre el valor de los distintos servicios públicos.
La población de estrato 4 no recibe subsidios ni paga sobrecostos (EPM, 2015).
Los subsidios se encuentran establecidos de la siguiente manera:
Estrato 1: Hasta un 50 % del consumo
Estrato 2: Hasta un 40 % del consumo
Estrato 3: Hasta un 15 % del consumo
Dicho subsidio se hace sobre el consumo de subsistencia establecido por la resolución 355 de
2004 de la UPME. El consumo básico de subsistencia en el servicio de energía eléctrica fue
fijado en 173 kWh/mes, para zonas con alturas menores a 1.000 m. s. n. m.20
y en 130 kWh/mes
en locaciones donde la altura supere los 1.000 m. s. n. m. Si el usuario supera dicho límite,
deberá pagar el excedente, bajo un costo de tarifa plena; es decir que, a partir del primer
kilovatio de excedente, cada unidad será cobrada al 100 % de costo de prestación de servicio. Por
otro lado, los usuarios de inmuebles residenciales, estratos 5 y 6, comerciales e industriales,
tienen el deber de subsidiar a usuarios con ingresos menores, mediante los sobrepagos para el
pago de tarifas de servicios públicos domiciliarios, corresponde éste, a un 20 % adicional sobre
el total facturado.
3.1.3 Análisis del consumo de energía eléctrica en Bogotá
3.1.3.1 Producto interno bruto (PIB) vs Consumo de energía eléctrica
El Producto Interno Bruto (PIB) indica el valor de la actividad económica que presenta un país,
calculado en un rango de tiempo su producción en bienes y servicios.
El consumo de energía eléctrica y la actividad económica se relacionan de manera directa,
presentando el indicador de productividad de energía respecto al PIB, el cual es un coeficiente de
intensidad energética. En las etapas iniciales del progreso económico de un país, la intensidad
energética aumenta a causa del uso de tecnologías primitivas, pero después se estabiliza y
20
Metros sobre el nivel del mar
33
disminuye debido al equilibro que presentan la evolución de la estructura productiva y la
mecanización (Morales Ramirez et al., 2012).
Como resultado, en la Gráfica 10 se presenta la demanda promedio de energía eléctrica
residencial por habitante y el PIB per cápita de Bogotá anual a precios corrientes comprendido
desde el año 2004 hasta el año 2014, según datos disponibles. Como hecho relevante se observa
que, a partir del año 2010, en la medida que el consumo eléctrico disminuye el PIB aumenta, lo
que incurre en una contradicción debido a que, el aumento del PIB significa el crecimiento de la
economía de un país, pero el consumo eléctrico disminuye.
Gráfica 10. Tasa de crecimiento por año del consumo residencial de energía, población y PIB per cápita
en la ciudad de Bogotá (SUI, 2016) y (DANE, 2015d)
3.1.3.2 Consumo promedio residencial
En la Gráfica 11 se muestra el Consumo mensual promedio por año en Bogotá, comprendido
entre los años 2004 y 2015. Durante los primeros años del rango de estudio, el consumo
promedio mensual es considerablemente más alto, pero va disminuyendo casi en la misma
medida que avanza el tiempo. Las razones por las cuales ocurre este fenómeno, serán analizadas
a continuación.
550
555
560
565
570
575
580
585
590
595
600
10.000
5.010.000
10.010.000
15.010.000
20.010.000
25.010.000
30.010.000
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Co
nsu
mo
pro
me
dio
an
ual
[kW
h]
PIB
po
r h
abit
ante
a p
reci
os
corr
ien
tes
[$]
Año
PIB per capita Consumo promedio anual
34
Gráfica 11. Consumo mensual promedio por año en Bogotá (SUI, 2016)
El año 2015 ha sido en promedio el que ha registrado un menor consumo de energía durante los
últimos 12 años, mientras que en el 2008 se registró el consumo promedio más alto del rango de
estudio, como se puede apreciar en la Gráfica 12.
Gráfica 12. Comparación consumo promedio mensual durante el año 2008 y 2015 en la ciudad de
Bogotá (SUI, 2016)
En determinados años se presentan eventos de gran importancia a nivel mundial que generan
impactos culturales, económicos y sociales dentro de la comunidad. Entre los más relevantes se
encuentran el mundial de fútbol y los juegos olímpicos.
35
La Selección Colombiana de Fútbol clasifica al mundial del año 2014, el cual es realizado en
Brasil. Este espectáculo deportivo es presenciado masivamente en los hogares y establecimientos
comerciales, además las alcaldías de las principales ciudades de Colombia habilitan pantallas
gigantes en parques y plazoletas para que las personas puedan disfrutar este evento.
Debido a la situación mencionada anteriormente, el consumo de energía eléctrica en el sector
residencial de Bogotá durante los meses de junio y julio, tiene un aumento significativo que
resalta por ser más alto que los demás meses del año 2014, como se observa en la Gráfica 13,
además de ser un comportamiento inusual en comparación con los otros años.
Gráfica 13. Consumo promedio mensual durante el año 2014 (SUI, 2016)
3.1.3.3 Consumo máximo y mínimo por año
En la Tabla 7 se presentan los valores mínimos de consumo eléctrico por año con su respectivo
mes.
Tabla 7. Consumo mínimo de energía eléctrica por año
Año Mes Consumo [kWh]
2004 Febrero 210,713
2005 Marzo 204,718
2006 Febrero 210,23
2007 Mayo 214,18
2008 Julio 216,176
2009 Junio 204,366
2010 Febrero 195,366
36
Año Mes Consumo [kWh]
2011 Octubre 192,681
2012 Diciembre 196,053
2013 Agosto 186,203
2014 Agosto 187,947
2015 Enero 179,221
(SUI, 2016)
Para el mes de cada año en donde se presenta el consumo mínimo, no hay una tendencia clara
debido a la dispersión de los datos, por lo que no se ve un comportamiento claramente definido;
más sin embargo es posible identificar una leve incidencia en febrero; la hipótesis más cercana
plantea el hecho de que febrero por tener el menor número de días calendario, presenta un menor
consumo, es decir, se está contabilizando en un tiempo menor en referencia a los demás meses.
Por el contrario, los valores máximos de consumo para cada año se muestran en la Tabla 8,
presentan un comportamiento representativo para una época específica del año.
Tabla 8. Consumo máximo de energía eléctrica por año
Año Máxima Consumo [kWh]
2004 Octubre 225,083
2005 Octubre 224,787
2006 Octubre 226,04
2007 Noviembre 226,31
2008 Mayo 226,652
2009 Enero 223,587
2010 Diciembre 222,218
2011 Diciembre 218,043
2012 Octubre 207,865
2013 Febrero 210,062
2014 Junio 198,837
2015 Octubre 194,087
(SUI, 2016)
De manera general se pueden observar dos tendencias marcadas: la primera, al igual que en la
Tabla 8 con referencia a los consumos mínimos, el número de días de los meses en los que más
consumo se presenta anualmente coincide en un 75% con los meses que tienen 31 días,
considerando así un día más de consumo por facturar, lo que suma más energía eléctrica
facturada. La segunda que salta a la vista, es que durante los últimos meses de cada año la
demanda de energía eléctrica es más alta que en los demás, en especial se presenta más frecuente
en el mes de octubre, en los años 2004, 2005, 2006, 2012 y 2015.
37
Las tendencias se pueden presentar debido a diversos factores: climáticos (precipitaciones,
fenómenos de El niño y de La niña), culturales (vacaciones, semanas de receso académico,
festividades), como se explicará a continuación.
Se evidencia que, en promedio durante los años 2004, 2005 y 2006 la cantidad de días de lluvia
en octubre es más alta o similar que en los demás meses, en donde el nivel de nubosidad es
mayor, ocasionando oscurecimiento del cielo, lo que conlleva a un mayor gasto de energía
eléctrica por parte de la iluminación y elementos de calefacción.
La Tabla 9 muestra los datos de días de lluvia, los cuales fueron suministrados por la estación
meteorológica 802220 (SKBO)21
, coordenadas: latitud 4.7 y longitud -74.13.
Tabla 9. Número de días de lluvia para cada mes de los años 2004, 2005 y 2006
Días de lluvia
Mes\año 2004 2005 2006
Enero 6 11 17
Febrero 18 11 6
Marzo 15 15 27
Abril 21 19 21
Mayo 21 25 24
Junio 17 17 23
Julio 18 18 15
Agosto 20 17 17
Septiembre 15 21 9
Octubre 23 21 21
Noviembre 21 4 19
Diciembre 11 18 13
(Tiempo, 2016)
A partir del año 2008 se presentan cambios en el consumo de electricidad como se puede
observar en la Gráfica 14, en donde cada uno de los estratos altos (4, 5 y 6) tiende a mantener
equilibrado el consumo hasta el año 2007, pero desde el 2008 éste comienza a disminuir. Por otra
parte, en el caso de los estratos bajos (1, 2 y 3), desde el año 2004 hasta el 2007 la tendencia fue
la de aumento del consumo, y a partir del año 2008 inicia a disminuir levemente hasta el 2015.
21
SKBO: Código OACI designado para el Aeropuerto internacional El Dorado
38
Gráfica 14. Consumo promedio anual por estrato en Bogotá (SUI, 2016)
En cuanto al consumo antes del año 2008 (Gráfica 14) se ve un crecimiento constante notorio en
el consumo de energía eléctrica de los estratos 1, 2 y 3, esto en parte se debe a que CODENSA
en el año 2001 lanzó el programa llamado “Crédito Fácil Para Todos”, cuyo objetivo final fue el
de otorgar créditos de consumo a sus clientes para la compra de electrodomésticos (Afanador et
al., 2013), a través del pago incluido en la factura de energía eléctrica, por lo que los principales
beneficiados han sido los estratos más bajos, permitiéndoles entrar al sistema financiero y
asimismo facilidad en la adquisición de dichos bienes. En la Gráfica 15 se muestra la
distribución de los créditos según estrato en el año 2006; para poner en contexto esta
información, se usa como referencia la distribución de la población de Bogotá según las mismas
características en el año 2003.
Gráfica 15. Evolución del programa Crédito Fácil CODENSA según estrato
(Arbelhez R. & Sandoval M., 2007)
39
Para finales del año 2007 aproximadamente 700 mil personas se vieron beneficiados con los
créditos, donde el 95 % equivale a personas de estratos bajos (EL TIEMPO, 2007), logrando así
que el crédito tenga una participación estimada del 31 % sobre el total de las ventas de
electrodomésticos en Bogotá (Arbelhez R. & Sandoval M., 2007), es decir, más de 2 millones de
electrodomésticos financiados, ya sea para el confort o como necesidad básica, lo que significa
una mayor demanda de energía eléctrica. El producto que más se adquirió fue el televisor de
gama alta, por lo que es posible definir que el factor de calidad fue muy importante para los
usuarios, pero si se observa de manera global los porcentajes de la Tabla 10, es posible concluir
de igual manera que los beneficiarios de menores ingresos prefieren adquirir bienes básicos
(lavadoras o computadores) antes que bienes de lujo o suntuario22
.
Tabla 10. Participación de compras por grupos de productos según el estrato (%)
Productos Estrato [%]
1 2 3 4 5 6 Total
Computadores 7 11 15 24 25 26 13
Entretenimiento 25 21 17 10 8 6 19
Lavadoras 21 19 15 11 8 8 17
Neveras 7 7 9 13 14 14 8
Otros electrodomésticos 6 6 6 4 3 2 6
Otros 6 6 6 5 5 5 6
Tecnología 3 5 8 9 9 7 6
Televisión gama alta 1 1 3 8 16 22 2
Televisión gama baja 25 24 23 16 12 10 23
Total 100 100 100 100 100 100 100
(Arbelhez R. & Sandoval M., 2007)
3.1.3.4 Tarifa de energía eléctrica
Otra de las razones por las que ocurrió el cambio en la demanda de energía eléctrica en el sector
residencial de Bogotá a partir del 2008, fue el aumento en la tarifa del kWh para los usuarios
regulados por parte de los comercializadores minoristas23
, según la CREG 119-2007, la cual
tiene como objeto instaurar la fórmula general tarifaria que deben aplicar los comercializadores
22
Bien de lujo, el cual su demanda aumenta de manera más rápida que los ingresos económicos.
23 Comercializador Minorista: Generador-Comercializador, Distribuidor-Comercializador Minorista o
Comercializador Minorista que desarrolla la Actividad de Comercialización Minorista (Comisión de Regulación de
Energía y Gas, 2007)
40
minoristas en el SIN24
para realizar los cálculos de los Costos máximos de prestación del
servicios de energía eléctrica a los usuarios finales regulados.
Para realizar el cálculo del costo unitario del servicio de energía eléctrica, la CREG plantea en
(8), la cual consta de dos componentes, uno variable según el nivel de consumo manifestado en
$/kWh y otro fijo expresado en $/factura.
(8)
Para esto se tiene que el componente fijo del Costo Unitario de Prestación del Servicio es igual al
Costo Base de Comercialización como se aprecia en (9).
(9)
Donde se tiene que:
n: Nivel de tensión de conexión del usuario.
m: Mes en el que se calcula el Costo Unitario de Prestación del Servicio.
i: Comercializador Minorista.
j: Mercado de Comercialización.
: Componente variable del Costo Unitario de Prestación del Servicio ($/kWh)
: Costo de compra de energía ($/kWh)
: Costo por uso del Sistema Nacional de Transmisión ($/kWh)
: Costo por uso de Sistemas de Distribución ($/kWh)
: Margen de Comercialización
: Costo de Restricciones y de Servicios asociados con generación ($/kWh)
: Costo de compra, transporte y reducción de pérdidas de energía ($/kWh)
: Componente fija del Costo Unitario de Prestación del Servicio ($/factura)
: Costo Base de Comercialización ($/factura)
En la Gráfica 16 se presenta la variación de la tarifa a precios constantes del kWh entre los años
2004 y 2015, en donde el promedio hasta el año 2007 fue equilibrado, mientras que a partir del
2008 aumenta de manera significativa.
24
SIN: Sistema Interconectado Nacional
41
Gráfica 16. Tarifa de energía eléctrica promedio mensual por año (SUI, 2016)
El valor de la tarifa a precios constantes del kWh, sin tener en cuenta los subsidios, tuvo el
mismo nivel de crecimiento para todos los estratos, representados en la Gráfica 17.
Gráfica 17. Tarifa promedio de energía eléctrica anual por estrato (SUI, 2016)
Otro motivo por el que después del 2008 se presenta un comportamiento lineal y/o de reducción
en la demanda, es que durante los últimos años hubo un aumento en la preocupación de la
población sobre la protección del medio ambiente, lo que a su vez incentivó campañas y
programas direccionados hacia un uso más eficiente de la energía al interior de los hogares (en el
año 2015 el ahorro es significativo como se vio en la Gráfica 17). Dentro de las campañas más
42
importantes, se encuentran las relacionadas a la Ley 697 de 2001 “Mediante la cual se fomenta
el uso racional y eficiente de la energía, se promueve la utilización de energías alternativas y
otras disposiciones” (Congreso de Colombia, 2001) declarando así como asunto de interés social
el Uso Racional y Eficiente de Energía –URE-.Por medio de la URE la idea es lograr desarrollar
proyectos25
a corto, mediano y largo plazo, que sean económica y ambientalmente viables,
asegurando un desarrollo sostenible, a la vez que se genera conciencia y conocimiento sobre el
tema en los diferentes usuarios.
3.1.3.5 Cambio de Tecnología en luminarias
La puesta en marcha del Decreto 2501 de julio 4 de 2007, por medio del cual se dictaron la
disposiciones relacionadas con la promoción de prácticas con fines de uso racional y eficiente de
energía eléctrica (PROURE); haciendo mayor énfasis en el artículo número 4, en el cual se
establecen específicamente el tema de iluminación y alumbrado público; allí se propone el
cambio de los bombillos incandescentes (tradicionales) por bombillo ahorradores (Lámparas
Fluorescentes Compactas –LFC- de alta eficiencia) tanto en el sector privado como el público en
todo el territorio colombiano. Así, a partir de este decreto, nace la necesidad de crear el Decreto
3450 de 2008, en el cual se establece como plazo final para el cambio de bombillas
incandescentes por bombillas ahorradoras el 1 de enero de 2011, fecha a la cual se prohibió
totalmente la importación, distribución, comercialización y la utilización de luminarias de baja
eficiencia.
Dicho plan tiene como objetivo ayudar en la economía de todos los usuarios, pues las luminarias
tipo LFC presentan un tiempo mayor de vida útil y un ahorro aproximado del 75% en
comparación con los bombillos tradicionales; dicho ahorro, hablando en términos energéticos,
según Gómez en su artículo sobre el alcance en la sustitución de las luminarias (Gómez, 2008),
se realiza un cálculo simple entre la diferencia de las potencias consumidas por los dos tipos de
tecnología (10):
(10)
Donde para un bombillo se estima un promedio de 3.5 h encendido en un día, cifra que es
utilizada por las comercializadoras de energía, el ahorro anual equivaldría a (11):
(11)
Mediante el estudio de Determinación del Consumo Final de Energía (Universidad Nacional de
Colombia, 2006) el promedio de luminarias en los hogares de Bogotá, es de 11 por vivienda, que
de igual manera discriminando por estrato el ahorro anual, sería como se muestra en la Tabla 11.
25
Para mayor información sobre los programas en los distintos sectores de la economía consultar la Resolución 18
0919 del 31 de Julio de 2010 – Plan indicativo 2010-2015 para desarrollo del PROURE
43
Tabla 11. Ahorro anual de energía por estrato
Estrato 1 2 3 4 5 6 Promedio
Número de bombillas 6 9 10 12 16 16 11
Ahorro [kWh/año] 345 517,5 575 690 920 920 632,5 Autores
Conociendo el consumo promedio por estrato a partir de la Tabla 12, es posible concluir que el
promedio de ahorro por hogar es del 15 %, teniendo en cuenta que el consumo aproximado por
hogar total en iluminación sea del 25 %. Tabla 12. Promedio de ahorro por estrato utilizando bombillas ahorradoras
Estrato 1 2 3 4 5 6 Promedio
Promedio mensual 144,7 159,3 170,1 187,2 243,2 345,3 208,3
Promedio anual 1736 1911 2041 2247 2919 4143 2499,59
Promedio utilizado en bombillas 434 573,4 612,3 719 1022 1036 749,88
Ahorro 20,5 9,75 6,09 4,03 9,96 11,18 15,65 Autores
3.1.3.6 Etiquetado energético
El mejoramiento de la eficiencia de los aparatos eléctricos incide en el comportamiento de la
demanda, estableciendo nuevos patrones de consumo, que son causados por la renovación de los
mismos debido a cambios tecnológicos. Un electrodoméstico que es eficiente energéticamente
realiza un menor consumo de energía para su funcionamiento.
En consecuencia, a los cambios en la tecnología de los electro y gasodomésticos y a los
programas desarrollados en pro del energético, a través de la resolución CREG 97 de 200026
, se
crea un conjunto de normas de eficiencia energética y etiquetado llamado RETIQ27
, el cual por
medio de convenciones, como se ve en la Ilustración 6, se implementan mecanismos que logren
una transformación en el mercado y una conciencia cultural, que ayude a los usuarios a
informarse plenamente sobre el desempeño y consumo de sus equipos.
26
Por la cual se establecen pautas para el diseño, normalización y uso eficiente de equipos y aparatos eléctricos
27 El RETIQ es la norma que rige el etiquetado de eficiencia energética en Colombia
44
Ilustración 6. Ejemplo etiqueta de eficiencia energética (UPME, 2016)
Un equipo eficiente puede llegar a consumir la mitad de la energía de uno convencional, lo que
beneficia a los usuarios económicamente, puesto que hay una disminución en la factura de
energía eléctrica y un menor costo de reparación y mantenimiento, además de ayudar al cuidado
del medio ambiente (menos emisiones de gases de efecto invernado).
3.1.3.7 Impacto climático: Fenómeno de “El Niño” y de “La Niña”
Los fenómenos “El Niño” y “La Niña”, son fases del Ciclo de Oscilación del Sur (ENOS),
característicos de la variabilidad interanual28
, debido a los cambios de la temperatura superficial
del Océano Pacífico tropical.
En resumen, el aumento de la temperatura media del Océano Pacífico más condiciones propicias
origina el fenómeno “El Niño”, provocan sequias, heladas, erosiones; mientras que el descenso
en la temperatura media del Océano Pacífico más condiciones atmosféricas propicias originan el
fenómeno “La niña”, en el cual se manifiestan efectos como: lluvias fuertes, inundaciones,
deslizamientos (IDEAM et al., 2013).
28
Cambios en el clima presentados en periodos de tiempo menores a 30 años, cambios estacionales anuales secos y
lluviosos, inter-estacionales (entre estaciones secas o de lluvia), interanuales e interdecadales.
45
Debido a estos factores, se presentan situaciones que afectan el consumo eléctrico, entre los más
relevantes están:
Disminución del caudal de los ríos.
Cuando hay periodos de hidrología crítica, como el fenómeno del Niño, los generadores
hidráulicos aumentan sus precios de oferta para que no tengan que generar y por ende las
plantas térmicas (con precios más altos de producción) salen despachadas, lo que lleva a
que el precio de bolsa se incremente (Macias & Andrade, 2014).
El fenómeno que más ha afectado tanto a la ciudad como al país en general es el de “El Niño”;
históricamente entre los años de 1992-1993 se sufrió una de las peores sequías, que, sumado a la
crisis económica del país causada por malos manejos e intereses políticos, desembocaron en “el
gran apagón” (Semana, 2016). Así durante 190 horas mensuales, las principales ciudades
(incluida Bogotá) y pueblos de Colombia suspendían el servicio de energía eléctrica, además de
adelantar la hora 60 minutos, con el fin de aprovechar mejor la luz natural del día.
Hablando de hechos más recientes, el fenómeno de “El Niño” correspondiente a finales del 2015
y principios de 2016, llevó al país a realizar un ahorro masivo, donde todos los sectores de la
economía se vieron obligados a reducir su consumo energético, por lo que el gobierno lanza una
campaña de ahorro que implicaba tanto estímulos como castigos económicos en la tarifa, dicha
campaña se basó en recomendaciones de XM y el Consejo Nacional de Operación, que indicaban
un recorte mínimo del 5 % del consumo diario, con el fin de evitar una sobrecarga en el sistema
causando un apagón y repetir acciones llevadas a cabo en años anteriores.
A nivel residencial en Bogotá como se ve en la Tabla 13, hubo una respuesta positiva a la
petición de gobierno sobre el ahorro de energía, que comparando con los años anteriores se
logran ver variaciones de entre el 7 % hasta el 27 %.
Tabla 13. Promedios de consumo mensual energético en GWh y su variación en porcentaje
Mes Promedio
2013
Variación
2013/2016
[%]
Promedio
2014
Variación
2014/2016
[%]
Promedio
2015
Variación
2015/2016
[%]
Promedio
2016
Enero 198,79 16,31 196,61 15,38 179,22 7,17 166,37
Febrero 210,06 27,05 189,80 19,26 183,30 16,40 153,23
Marzo 186,50 18,95 193,26 21,79 181,69 16,80 151,16
(SUI, 2016)
Dichas variaciones se lograron ahorrando 6,62 % de energía en promedio a diario (Colprensa,
2016), descartando de esta manera cortes programados de energía o cambios en el horario
nacional.
3.2 Servicios sustitutos
La energía eléctrica se define como un bien homogéneo, es decir que no tiene mayor relevancia
el hecho, que el servicio sea ofrecido por distintas empresas, pues para el usuario final la
satisfacción será la misma, principalmente por la condición en la calidad, número de
46
interrupciones y duración de éstas, establecidas por el mercado regulatorio; en otras palabras, sus
características son iguales para todos los usuarios, y asimismo para los operadores de red.
La energía eléctrica en una completa definición no tiene bienes sustitutos29
, ya que es un
energético fundamental y para varios de sus usos finales no cuenta con sustituto alguno, como en
el caso de los electrodomésticos, motores eléctricos, iluminación y productos electrónicos. A
nivel residencial en el caso específico de los procesos que requieren calentamiento como cocción
de alimentos, calefacción doméstica y calentamiento de agua, existe la opción de los
combustibles fósiles como biomasa (leña), el carbón, el gas natural y el gas licuado del petróleo
(GLP), siendo estos dos últimos lo más competitivos a nivel nacional –Gráfica 18.-, compitiendo
fuertemente con la energía eléctrica.
Gráfica 18. Consumo final de energía sector residencial (terajulios) (Concha, Pabón, & Cerón, 2015)
La leña y el carbón son unos de los combustibles vegetales con mayor demanda en todos los
sectores de la economía, en el caso de Colombia las viviendas del sector rural y agroindustrial
presentan el mayor porcentaje de consumo.
A nivel Cundinamarca (incluido Bogotá) el porcentaje de consumo de leña corresponde a un 3 %
de los hogares urbanos y 86,9 % en hogares rurales como se puede apreciar en la Tabla 14. De la
misma manera el carbón es utilizado solamente por un 2,2 % del total de hogares, en el que
aproximadamente el 80 % del mismo corresponde al consumo en viviendas rurales. Por esto,
dichos combustibles no harán parte de este estudio, debido al poco uso que se les da a nivel
residencial urbano.
29
Se dice que dos o más bienes son sustitutos si a consecuencia de un alza en el precio de uno de ellos se origina un
aumento de la demanda del otro (Sepúlveda, 2004)
47
Tabla 14. Combustible usado en cocción en Cundinamarca
Energético Urbanos Rurales Totales
Hogares Porcentaje [%] Hogares Porcentaje [%] Hogares Porcentaje [%]
No cocinan 21669 5,80 5766 2,40 27435 4,40
Leña, carbón de leña, otros 11202 3,00 137688 56,90 148890 24,10
Carbón mineral 2840 0,80 10911 4,50 13751 2,20
Gasolina, kerosene y otros 8530 2,30 2816 1,20 11346 1,80
GLP cilindros 227113 60,30 80665 33,30 307778 49,70
Gas natural por red 102996 27,30 2749 1,10 105745 17,10
Electricidad 2454 0,70 1384 0,60 3838 0,60
Total 376804 100 241979 100 618783 100
(Afanador et al., 2013)
Por el contrario, el Gas Licuado de Petróleo (GLP) y el gas natural, son ampliamente utilizados a
nivel residencial, y una cobertura del 100 % a nivel Bogotá, siendo así una parte fundamental del
estudio, por lo que serán explicados más en detalle.
3.2.1 Gas licuado de Petróleo (GLP)
El gas licuado de petróleo, que en el lenguaje popular se conoce como gas de cilindro (por su
presentación al público) o gas propano, es un combustible que proviene de la mezcla de dos
hidrocarburos principales: el propano (C3H3) y el butano (C4H10) y otros en menor proporción.
Es obtenido de la refinación del crudo del petróleo o del proceso de separación del crudo o gas
natural en los pozos de extracción (Unigas, 2015).
Los usos de este tipo de combustible son muy variados, en el sector industrial y residencial.
Enfocándose en el hogar, su principal uso es la cocción. En el país su consumo ha disminuido de
manera significativa, como se puede apreciar en la Gráfica 19, aunque en Cundinamarca para el
2012 (Tabla 14) aún representaba un porcentaje importante dentro de los otros energéticos
mencionados anteriormente tanto a nivel urbano como rural.
48
Gráfica 19. Consumo de GLP (Unidad de Planeación Minero Energética, 2015)
3.2.2 Gas natural
El gas natural puede ser definido como una energía de origen fósil que es extraído del subsuelo,
es decir, de yacimientos naturales en depósitos subterráneos profundos, o inclusive en el fondo
del mar como en La Guajira; en Colombia existen reservas en principalmente en cuatro regiones:
Costa Atlántica, Santander, Llanos Orientales y en el Huila Tolima, además es considerado como
el más amigable con el medio ambiente, ya que no contamina y no es tóxico. Es distribuido a
través de gasoductos de acero y polietileno, los cuales son materiales altamente resistentes, lo
que lo hace seguro para su consumo en hogares, comercios e industrias (Fenosa, 2015)
El gas natural a diferencia del GLP no necesita de ser almacenado en el lugar donde va a ser
consumido, pues este se distribuye a través de tuberías que se encuentran bajo tierra (Ilustración
7) y llegan al lugar donde va a ser distribuido, por lo que cuenta con un suministro contiguo de
gas a través de la red.
Ilustración 7. Diagrama de distribución de gas (Fenosa, 2015)
La cobertura efectiva de usuarios residenciales en el país es de un 81 % (Promigas, 2013), que en
los últimos años y en los próximos se espera que siga aumentando gracias a los planes de
masificación, generando mayor bienestar y mejora en la calidad de vida, ya que se trata del
49
combustible más barato, siendo este un escenario favorable para los estratos más bajos; aunque
el servicio llega a todos los estratos socioeconómicos, cerca del 85 % pertenecen a los estratos 1,
2 y 3. Además según lo dictaminado en la Constitución Política de Colombia y la ley 142 del 93,
existen tanto subsidios como contribuciones según el estrato como se ve en la Tabla 15.
Tabla 15. Tarifas de consumo según estrato del costo unitario al usuario final
Sector de consumo Valor
Tarifa
Estratos 1 y 2 CU menos subsidio del estrato
Estrato 3 CU
Estrato 4 CU
Tarifas estrato 5, 6, y no
residenciales, exceptuando
térmicas y petroquímica
CU más contribución del 8,9
%
(Afanador et al., 2013)
En el caso de este tipo de combustible, a nivel residencial tiene dos usos importantes: calefacción
de agua y cocción. Para estos dos procesos existen varios gasodomésticos y electrodomésticos
los cuales varían en su tenencia de acuerdo al estrato, aunque en calentamiento de agua el
predominante es la ducha eléctrica y en cocción es la estufa a gas como puede verse en la Tabla
16.
Tabla 16. Tenencia de electro y gasodomésticos por estrato
Estrato
Cocción Calefacción de agua
Estufa
eléctrica
[%]
Estufa
a gas
[%]
Estufa
mixta
[%]
Ducha
eléctrica
[%]
Calentador
eléctrico
[%]
Calentador
a gas
(Tanque)
[%]
Calentador
a gas (Paso)
[%]
1 6,30 89,90 3,80 27,80 1,90 1,30 1,30
2 4,90 90,20 4,90 51,50 2,50 2,50 6,10
3 7,50 78,60 13,90 46,10 8 3,20 17,70
4 13,60 72,70 13,60 26,40 12,30 10 42,70
5 11,50 63,50 25 9,60 15,40 7,70 59,60
6 20 66,70 13,30 33,30 13,30 26,70 13,30
(Universidad Nacional de Colombia, 2006)
3.3 Comparación de los resultados de los análisis con antecedentes internacionales.
A partir de los factores analizados en el presente capítulo, la Tabla 17 muestra la comparación de
los resultados obtenidos, con respecto a los alcanzados en los estudios internacionales vistos, con
el objetivo de observar el comportamiento de una misma variable en diferentes ambientes.
50
Tabla 17. Tenencia de aparatos eléctricos y gasodomésticos en el 2005
País Variable Descripción Bogotá
México Precio de energía
eléctrica
La variación de los precios no
afecta de manera significativa la
demanda de energía eléctrica.
Una de las posibles causas por la
cual la demanda de energía se
redujo levemente es el aumento en
las tarifas de energía.
Clima Los meses mayo, junio y julio se
incrementa la demanda de
electricidad por altas temperaturas
presentadas en la zona.
Se marca una tendencia en el
aumento de demanda eléctrica en
el mes de octubre, concordando
con fechas de lluvias.
Gas natural El incremento del precio del gas
decrece el consumo de electricidad
de manera muy baja constituyendo
al gas domiciliario como un bien
complementario.
El gas natural es un combustible
barato el cual predomina en usos
específicos (cocción), mientras que
en casos como la calefacción de
agua las personas prefieren en su
mayoría usar la ducha eléctrica
Argentina Clima En la época de verano es cuando
mayor se nota el efecto, ya que en
invierno es posible aumentar la
temperatura con artefactos que
usan gas o energía eléctrica.
Se marca una tendencia en el
aumento de demanda eléctrica en
el mes de octubre, concordando
con fechas de lluvias.
Namibia PIB Tiene un impacto positivo en la
demanda de energía eléctrica, ya
que entre más crezca éste, más alta
la demanda de energía será
A partir del año 2008 en la medida
que el consumo eléctrico
disminuye el PIB aumenta.
Autores
3.4 Síntesis del capítulo - Índices de consumo eléctrico en Bogotá
Gracias a los datos y análisis presentados en el capítulo “Índices de consumo energético en
Bogotá”, se evidencia que los factores sociales, climáticos, culturales, deportivos, tecnológicos,
económicos y políticos tienen gran influencia histórica dentro del consumo de energía eléctrica,
llevando a que la población se adapte a los cambios presentados a lo largo del tiempo a causa de
estas variables y se cambie la manera en la que se usa la energía eléctrica, adoptando diversos
hábitos de consumo que caracterizan a los grupos poblacionales, los cuales serán estudiados en
los capítulos siguientes, de manera más profunda y directa con el usuario dentro del sector
residencia de la ciudad de Bogotá.
51
4 Metodología para la identificación de hábitos de consumo de energía
eléctrica
Debido a las características de la investigación, se hace uso de un estudio estadístico de enfoque
mixto, es decir de orden cualitativo y cuantitativo, aunque es importante destacar que casi el 90%
de éste será cuantitativo, ya que por medio del uso de la recolección de datos es posible probar
una o varias hipótesis con la ayuda de mediciones numéricas y análisis estadísticos, además se
pueden establecer y explicar patrones de comportamiento y así mismo probar teorías; en otras
palabras, es posible generalizar resultados encontrados en un grupo o muestra en una población,
que además puede replicarse en estudios futuros. Pero es importante tener en cuenta, así sea en
menor medida, el enfoque cuantitativo que por sus diferentes bondades, en especial la
profundización de los significados, pueden ser muy útiles a la hora de analizar y concluir los
resultados.
4.1 Diseño de investigación
Para realizar la investigación es importante evaluar una manera práctica, eficiente y concreta de
responder a las preguntas y/o hipótesis del estudio y aplicarlos al contexto. En el caso de la
investigación sobre hábitos de consumo de energía eléctrica en hogares de Bogotá, es necesario
fijar un diseño que permita interactuar de manera directa con el usuario, por lo que la
herramienta planteada es la ENCUESTA.
A continuación, se presenta parte del tratamiento estadístico planteado, y empleado para el
análisis correspondiente; para mayor información dirigirse al Anexo I.
4.1.1 Tamaño de la muestra
Una parte primordial para efectuar un estudio estadístico, de cualquier índole, es obtener
resultados, lo más confiables posibles, y que puedan ser aplicables. Debido a que resulta casi
absurdo o impráctico llevar a cabo algunos estudios sobre toda una población por razones de
peso como el tamaño de la misma; la mejor solución es llevar a cabo el estudio basándose en un
subconjunto de esta, denominada muestra. Sin embargo, con base en el documento de la
Universidad de Antioquia (López Fidalgo, 2016), para que los estudios tengan mayor validez y
confiabilidad, se hace necesario que dicho subconjunto de datos, o muestra, posea diferentes
características específicas que permitan al final generalizar los resultados hacia la población
total.
Esas características específicas tienen que ver principalmente con el tamaño de la muestra y con
la manera de obtenerla. El muestreo, involucra algo de incertidumbre que debe ser admitida para
poder realizar el trabajo, teniendo en cuenta que estudiar una población resulta ser una labor en
ocasiones bastante extensiva.
Para calcular el tamaño de una muestra hay que tomar en cuenta tres importantes factores:
El porcentaje de confianza con el cual se quiere generalizar los datos desde la muestra
hacia la población total.
El porcentaje de error que se pretende aceptar al momento de hacer la generalización.
52
El nivel de variabilidad que se calcula para comprobar la hipótesis.
En la Tabla 18 se muestran los niveles de confianza usados en la práctica. Para niveles de
confianza que no aparecen en la tabla, los valores Z se pueden encontrar en las tablas de áreas
bajo la curva Normal30
o tabla de distribución normal (Anexo II).
Tabla 18. Tabla de áreas bajo la curva Normal (valores usados en la práctica)
Nivel de
confianza [%] 99.70 99.00 98.00 96.00 95.45 95.00 94.00 90.00 80.00 68.44
Z 2.75 2.33 2.06 1.76 1.69 1.65 1.56 1.29 0.85 0.48
(López Fidalgo, 2016)
Una vez que se han determinado estos factores, se procede a calcular el tamaño de la muestra.
Hablando de una población de alrededor de 10.000 casos, o mínimo esa cantidad, es posible
pensar en la manera de calcular el tamaño de la muestra a través de las fórmulas listadas a
continuación. Es importante mencionar que éstas fórmulas se pueden aplicar de manera
aceptable en instrumentos que no incluyan preguntas abiertas y que sean un total de alrededor de
30.
Así, se presentan dos métodos, siendo el primero representado en (12), aplicable en el caso de
que no se conozca con precisión el tamaño de la población.
(12)
Donde,
n es el tamaño de la muestra
z es el nivel de confianza
p es la variabilidad positiva
q es la variabilidad negativa
e es la precisión o error.
En el caso de que sí se conozca el tamaño de la población entonces se aplica (13):
(13)
Donde,
30 La curva normal permite reducir el cálculo de las probabilidades de una variable aleatoria para una normal estándar Z. Así para hallar sus valores es necesario hallar el área bajo
la curva deseada, es decir, mediante el uso de integrales
53
n es el tamaño de la muestra
z es el nivel de confianza
p es la variabilidad positiva
q es la variabilidad negativa
e es la precisión o error.
Para el caso de estudio actual, es importante tener en cuenta el número de usuarios por estrato y
así mismo su total, pues al tratarse de una de las variables más influyentes y al no existir
homogeneidad entre el número de usuarios promedio por estrato como se muestra en la Tabla 19,
la muestra total se deberá dividir de acuerdo a su porcentaje respectivamente.
Tabla 19. Promedio de usuarios 2015 por estrato y total
Estrato 1 2 3 4 5 6 Total
Promedio 135000 669730 688986 271267 91462,55 73306,27 1929751,4
Autores
Se considerará una confianza del 95 %, y como complemento un porcentaje de error del 5% y la
máxima variabilidad se contemplará como p=q=0.5, debido a que no existen antecedentes de
muestras de estudio similares sobre la investigación y porque no se puede aplicar una prueba
previa. Primero se debe obtener el valor de Z de tal forma que la confianza sea del 95%, que
aplicando los valores de la Tabla 18 el valor será Z=1.65.
Ya que el número de usuarios cambia mensualmente, principalmente debido a razones tales
como la deshabilitación de usuarios, legalización de conexiones, corrección de vinculación del
usuario al sistema e introducción de nuevos clientes, es importante considerar (14).
(14)
Sin embargo, es relevante evaluar el dato del promedio de la cantidad de usuarios, por lo que
también se calculará (15).
(15)
Realizando la comparación entre los resultados de (14) y (15) debido a lo cercano de sus
respuestas, el valor total final de la muestra será de 273, es decir, se deberá aplicar la encuesta a
un mínimo de 273 usuarios, que según cada estrato le corresponderán los valores dados en la
Tabla 20.
54
Tabla 20. Porcentaje de encuestas por estrato
Estrato 1 2 3 4 5 6 Total
Porcentaje [%] 6,9957 34,705 35,7033 14,0571 4,739603 3,798742 100
Número de
encuestas 18,945 94,485 97,2023 38,2704 12,9035 10,342 273
Número de
encuestas 19 95 98 39 13 11 275
(aproximado)
Autores
4.1.2 Modalidades de administración
Son tres las modalidades de encuesta que se suelen considerar en función del cuestionario y de su
método de administración.
En este caso la modalidad elegida es la “encuesta por internet”; la encuesta es redactada a través
de la aplicación de Google Forms. Ésta aplicación es una de las soluciones ofrecidas por Google
el cual permite crear un formato propio y personalizado de herramienta diligenciamiento, ya que
vía internet es posible registrar las respuestas de los usuarios de manera instantánea, desde
cualquier dispositivo, facilitando así la interacción con los encuestados. Además de los
beneficios mostrados a continuación.
4.1.2.1 Especificaciones para encuestas por internet
En las encuestas por internet el error muestral puede disminuirse sin que aumente el costo de
estudio, ya que en este caso es más fácil aumentar el tamaño de la muestra.
a. Mientras aumenta la inclusión del internet dentro de la población, el error de cobertura se
va eliminando paulatinamente.
b. Debido al avance tecnológico en el diseño de los cuestionarios, el error de medida en las
encuestas on-line se ha logrado reducir.
c. Hay que poner gran atención en los elementos que puedan ocasionar que las personas no
contesten la encuesta on-line, y así minimizar el error de falta de respuesta.
Otra útil herramienta dada por Google para el formulario, es la designación de un link propio,
con lo que la difusión se hacía sencilla para ser publicada por varios medios como redes sociales,
vía e-mail o redes de mensajería instantánea. Además, al tratarse de una muestra en un conjunto
tan grande como lo es los usuarios de energía eléctrica en la ciudad de Bogotá, fue importante
tener en cuenta otro concepto, el Sesgo Muestral.
4.1.3 Diseño del cuestionario
Para el diseño del cuestionario fue de vital importancia realizar un análisis de las categorías y
variables evaluadas en los documentos antecedentes a nivel mundial y local, partiendo de las más
55
importantes y más evaluadas, además de la participación de académicos conocedores del tema,
en este caso, docentes del área de ingeniería eléctrica.
4.1.4 Cuerpo de la encuesta
La encuesta contó inicialmente con una sección de introducción e instrucciones para su
diligenciamiento y oportuna contextualización; en segundo lugar, fue diseñada con un total de 29
preguntas, de las cuales: 23 fueron netamente cuantitativas, 3 mixtas y 1 cualitativa. Dichas
preguntas fueron a su vez divididas por secciones –Ilustración 8- según el tópico a tratar, con el
fin de hacerla más amigable y organizada para los usuarios.
Ilustración 8. Secciones por tópico del formulario Autores
Es importante destacar que la encuesta fue pensada para ser evaluada por usuario, más no por
habitante, es decir que fue dirigida por hogar, por lo que, para evitar un error adicional en los
resultados, se realiza un control por medio de la pregunta del número único de cliente dado por
CODENSA, así se asegura la no repitencia de formularios por hogar.
Hábitos de consumo de
energía eléctrica de los hogares
bogotanos
Características del hogar
Caracterización habitantes del
hogar
Equipamiento eléctrico
Consumo eléctrico
Opinión Hábitos de consumo
56
Aparte de utilizar un lenguaje claro y apto para todo tipo de público, se hace uso de imágenes
para mayor claridad en las preguntas y la manera de contestarlas.
4.1.5 Estructura de la encuesta
La estructura de la encuesta se compone de las siguientes partes: inicialmente se expone la
introducción de la temática en la cual se basa, posteriormente se explican las condiciones para
diligenciarla correctamente, con el fin de obtener la información requerida sobre los hábitos de
consumo de energía eléctrica y por último se encuentra el cuestionario.
El cuerpo de la encuesta se compone de las siguientes secciones (Ilustración 8):
La primera sección consiste en un conjunto de preguntas referentes a las principales
características de la vivienda, con el fin de analizar grupos parcializados.
En la segunda sección se relaciona la caracterización de los habitantes del hogar,
comprendiendo preguntas relacionadas con el número de individuos que habitan la
vivienda, sus géneros, edades, nivel educativo, ingreso económico y ocupación.
La tercera sección trata sobre la demanda de energía eléctrica y los principales hábitos de
consumo de la población, lo que permite evaluar las dinámicas ligadas al uso final de la
electricidad.
La cuarta sección hace referencia al equipamiento eléctrico y a la cantidad disponible en
cada hogar.
Finalmente, se realiza una pregunta abierta en la cual se consultan los motivos por los cuales
cada encuestado posee determinados hábitos de consumo, con el objetivo de analizarlos
posteriormente y consignarlos en el análisis final.
A continuación, se presenta el modelo del cuerpo total de la encuesta, presentado a los usuarios
para ser completado por los mismos y ser tratado posteriormente.
4.1.6 Formato final de la encuesta
Hábitos De Consumo De Energía Eléctrica De los Hogares Bogotanos
Introducción
De antemano muchas gracias por su colaboración en esta investigación que hará parte del
desarrollo del trabajo de grado titulado “Evaluación De Demanda De Energía Eléctrica Según
Hábitos De Consumo Actuales En La Ciudad De Bogotá” de la Universidad Distrital Francisco
José de Caldas, proyecto curricular Ingeniería Eléctrica.
En la actualidad, los hábitos de consumo de energía eléctrica han cambiado debido a factores
tales como las nuevas tecnologías que han surgido a través del tiempo, cambios en la economía y
crecimiento de población, provocando así una variación en la demanda; por lo que se hace
necesario realizar una evaluación de los hábitos de demanda actuales tomando en cuenta
variables tales como características del equipamiento eléctrico, estrato, ingresos y el gusto de los
usuarios, o sus preferencias en el consumo diario de energía eléctrica. Esto permitirá que futuros
actores en el marco legal (ej.: Alcaldías), comercial (ej.: CODENSA) y regulador (ej.: UPME),
57
se basen en decisiones de gestión energética con impactos positivos en el territorio y en el
bienestar social, fortaleciendo así la coordinación institucional para asegurar el desarrollo
oportuno de las expansiones requeridas, calidad de servicio, prestación continua y confiable, y
prestación eficiente del servicio de energía eléctrica.
Instrucciones
1) La encuesta le tomará unos pocos minutos para ser respondida en su totalidad
2) La encuesta es de orden netamente académico e investigativo, por lo que información es
totalmente confidencial.
3) Antes de comenzar favor tener a mano el último recibo de energía eléctrica de su
hogar.
4) Por favor llene la encuesta en su totalidad y con datos totalmente verídicos ya que de esta
manera contribuirá a obtener una conclusión veraz para esta investigación.
1. Primera sección: Características Hogar
a) Según su recibo de energía eléctrica, ¿Cuál es su número único de cliente? (Favor
revisar la imagen y contestar sin tener en cuenta el guion)
Ilustración 9. Factura de energía eléctrica
Autores
b) ¿Elija la localidad de lugar de residencia?
58
a. Usaquén
b. Chapinero
c. Santa Fe
d. San Cristóbal
e. Usme
f. Tunjuelito
g. Bosa
h. Kennedy
i. Fontibón
j. Engativá
k. Suba
l. Barrios Unidos
m. Teusaquillo
n. Los Mártires
o. Antonio Nariño
p. Puente Aranda
q. La Candelaria
r. Rafael Uribe Uribe
s. Ciudad Bolívar
t. Sumapaz
c) ¿Elija el estrato al que corresponde su lugar de residencia?
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
e. 5
f. 6
d) ¿Cuál es el área total de su vivienda?
a. Menos de 50 m2
b. 50-100 m2
c. 100-150 m2
d. 150-200 m2
e. Más de 200 m2
2. Segunda Sección: Caracterización habitantes del hogar
a) ¿Cuántas personas incluido usted, residen en su hogar?
59
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
e. 5
f. 6
g. 7 o más
b) ¿Cuál es el género por habitante en su hogar?
Tabla 21. Género por habitante en el hogar
Género
Habitante
Femenino
Masculino
1(Usted)
2
3
4
5
6
7
Autores
c) ¿Cuáles son las edades por habitante en su hogar?
Tabla 22. Edad por habitante en el hogar
Edad (años)
Habitante
0-15 16-30 31-45 46-60 60 o más
1(Usted)
2
3
4
5
6
60
Edad (años)
Habitante
0-15 16-30 31-45 46-60 60 o más
7
Autores
d) ¿Cuál es el nivel educativo de los habitantes de su hogar?
Tabla 23. Nivel educativo de los habitantes del hogar
Nivel Educativo
Habitante
Sin nivel Primaria Bachillerato Pregrado Posgrado
1(usted)
2
3
4
5
6
7
Autores
e) ¿Cuál es la ocupación de los habitantes de su hogar?
Tabla 24. Ocupación de los habitantes del hogar
Ocupación
Habitante
Ama de
casa Estudiante
Empleado
dependiente
Empleado
independiente Pensionado
Sin
Empleo
1(Usted)
2
3
4
5
61
Ocupación
Habitante
Ama de
casa Estudiante
Empleado
dependiente
Empleado
independiente Pensionado
Sin
Empleo
6
7
Autores
f) Diariamente de lunes a viernes en promedio, ¿Cuántas horas usted y los
habitantes de su hogar están en casa?
Tabla 25. Horario de estadía de los habitantes en el hogar de lunes a viernes
índice
Habitante
0-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 19-21 22-24
1(usted)
2
3
4
5
6
7
Autores
g) Diariamente los fines de semana y festivos en promedio ¿Cuántas horas usted y
los habitantes de su hogar están en casa?
Tabla 26. Horario de estadía de los habitantes en el hogar durante el fin de semana y festivos
índice
Habitante
0-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 19-21 22-24
1(usted)
2
3
4
62
índice
Habitante
0-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 19-21 22-24
5
6
7
Autores
h) ¿Cuánto es el ingreso promedio neto mensual total en su hogar?
a. Salario mínimo (S.M.M.L.V.) o menos
b. Salario mínimo (S.M.M.LV.) - 1’500.000
c. 1’500.000-3’000.000
d. 3’000.000-4’500.000
e. 4’500.000-6’000.000
f. Más de 6’000.000
3. Tercera sección: Consumo eléctrico
a) Según su última factura de energía eléctrica ¿Cuál fue el promedio de consumo
energético facturado? (revisar imagen)
Ilustración 10. Consumo promedio facturado
Autores
a. Menos de 115 kWh
b. 115-140 kWh
c. 141-170 kWh
d. 171-190 kWh
e. 191-220 kWh
63
f. 221-270 kWh
g. 271-310 kWh
h. Más de 310 kWh
b) ¿En su hogar tienen el hábito de dejar una o más luces encendidas al salir de casa?
a. Si
b. No
c) ¿En su hogar tienen el hábito de dejar conectados cargadores de aparatos
electrónicos cuando no están en uso?
a. Si
b. No
d) ¿En su hogar tienen el hábito de dejar encendidos dispositivos de calefacción y/o
aire acondicionado por largos períodos de tiempo? (responda NO en caso de no
tener dichos equipos)
a. Si
b. No
e) ¿En su hogar alguien tiene el hábito de tomar baños de agua caliente por más de
15 minutos?
a. Si
b. No
f) ¿En su hogar alguien tiene el hábito de dejar equipos desatendidos encendidos?
a. Si
b. No
g) ¿En su hogar alguien tiene algún hábito que usted considere hace mal uso de
energía eléctrica?
a. Si ¿Cuál?
b. No
h) ¿Tiene usted o alguno de los habitantes de su hogar algún hábito para ahorro de
consumo de energía eléctrica?
a. Si ¿Cuál?
b. No
i) ¿Conoce usted alguna norma o ley en pro del ahorro y/o eficiencia en el consumo
de energía eléctrica?
a. Si ¿Cuál?
b. No
j) ¿Utiliza algún suministro de energía distinto al servicio prestado por las empresas
comercializadoras de energía eléctrica? (ej.: Paneles fotovoltaicos, Planta Diésel,
etc…)
a. Si ¿Cuál?
64
b. No
4. Cuarta Sección: Equipamiento eléctrico
a) ¿Cuántos y con cuáles de los siguientes electrodomésticos cuenta en su hogar?
Tabla 27. Equipamiento disponible en el hogar
Cantidad
Electrodoméstico
0 1 2 3 4 5 6 7 o más
Lavadora
Secadora
Nevera
Horno
Estufa
Microondas
Ducha eléctrica
Calentador de agua
Aire acondicionado y/o
ventilador
Calefactor
Aspiradora
Plancha
Plancha y/o secador de
cabello
Computador portátil o de
escritorio
Impresora
Celular
Tablet
Televisor
Reproductores de vídeo
65
Cantidad
Electrodoméstico
0 1 2 3 4 5 6 7 o más
Consolas de video juego
Equipo de sonido
Autores
b) De los siguientes electrodomésticos indique cuáles posee y qué tipo de fuente
energía utilizan para su funcionamiento:
Tabla 28. Equipamiento disponible en el hogar y fuente de energía
Fuente de energía
Electrodoméstico
No posee Energía Eléctrica Gas
Estufa
Horno
Calentador de agua
Calefacción
Aire acondicionado
Autores
b) ¿Qué tipo de conexión a gas tiene usted en su hogar?
a. Gas natural Fenosa (domiciliario)
b. Gas Licuado de Propano (GLP) (Cilindro)
c. No tiene ningún tipo de conexión
c) ¿Con cuántas luminarias (bombillos) cuenta usted (aproximadamente) para el uso
de la iluminación diaria en su hogar?
a. Menos de 10
b. 10-15
c. 15-20
d. 20-25
e. 25-30
f. Más de 30
66
d) De acuerdo al total de luminarias (bombillos) en su hogar, ¿Cuántas luminarias
tiene en su hogar en relación a la tecnología usada?
Tabla 29. Luminarias disponibles en el hogar según tecnología
Escala
Tecnología
0-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 36-40 41-45 46-50
51 o
más
Incandescent
e
(Tradicional)
Fluorescente
(Ahorradores
)
LED
Autores
e) ¿Cuenta usted con algún equipo de alto consumo o que considera importante
dentro del equipamiento eléctrico de su hogar? (ej.: Motobombas, compresores,
etc…)
a. Si ¿Cuál?
b. No
Opinión hábitos de consumo
Por favor sea lo más claro posible con la respuesta
¿Qué factores influyen en las decisiones de consumo de energía eléctrica habitual en su hogar
(factores económicos, culturales, preferencias, confort, entre otros)?
4.2 Síntesis del capítulo - Metodología para la identificación de hábitos de consumo de energía
eléctrica
Por las características y ventajas presentadas en la selección de la metodología, se elige hacer uso
de una encuesta mixta, debido a la necesidad de interactuar directamente con los usuarios objeto
de investigación, donde el enfoque cuantitativo tendrá más peso que el cualitativo, pero sin
escatimar en el uso de las bondades de cada uno.
El método de muestreo elegido corresponde al probabilístico, debido a que este permite elegir
una muestra de forma aleatoria, lo cual representa una ventaja al tratarse de un conjunto tan
grande de elementos a evaluar. La condición de muestreo es el aleatorio, para hallar una muestra
genera, a su vez estratificada y así encontrar la muestra mínima por cada estrato socioeconómico,
categoría base dentro del estudio.
La modalidad para la aplicación de la encuesta, fue la “encuesta por internet”, a través de la
aplicación Google Forms, debido a las facilidades tecnológicas para su difusión, evitando así un
sesgo dentro de la muestra.
67
5 Análisis de datos sobre consumo de energía eléctrica en Bogotá a partir de
operadores locales y usuarios del servicio eléctrico
Para la identificación de los modelos de consumo de energía eléctrica dentro de los hogares
bogotanos, se procede a analizar los hábitos de consumo actuales más destacados; éste por medio
de cambios por usos, servicios ligados al sector residencial, comportamientos culturales,
educación, edad de los integrantes de la familia, tipo de equipamiento eléctrico, capacitación en
el uso de la energía eléctrica; entre otros; en el presente caso por medio de la información
proveniente de la metodología empleada en el capítulo Índices de consumo energético en
Bogotá.
Se hará una revisión de las variables mencionadas anteriormente comparándolos con los
antecedentes internacionales presentados en el primer capítulo, datos históricos de consumo de
energía eléctrica en Bogotá analizados en el capítulo de antecedentes nacionales, para así
identificar patrones y tendencias características.
El software utilizado para el análisis de la metodología empleada es SPSS31
, como herramienta
auxiliar en cuestiones de muestreo y estadística, tales como: validez, frecuencia, porcentaje,
correlaciones, medias, desviación estándar.
La encuesta aplicada tuvo un total de 324 muestras válidas, las cuales fueron tomadas desde el
día 14 de marzo de 2016 hasta el 24 de mayo de 2016.
5.1 Análisis cuantitativo, elementos característicos de la población.
5.1.1 Frecuencias y porcentajes característicos de la muestra poblacional.
Las preguntas dentro del formulario sobre unicidad y ubicación fueron enfocadas para minimizar
el error de la muestra, la primera fue creada con el fin de que las respuestas de la encuesta no
fuera duplicada por hogar, es decir, que no fuera diligenciada por varios habitantes, y la segunda
fue dirigida para verificar el alcance de la encuesta dentro de las localidades propicias de la
ciudad, evitando así un posible sesgo, lo cual se logró gracias a que por localidad se obtuvo al
menos una encuesta, como se ve en la Gráfica 20. Los datos incluyen el nombre de la localidad,
con su respectivo número de encuestas y su equivalencia en porcentaje.
31
Statistical Package for the Social Sciences. Es un software que permite realizar análisis estadísticos
68
Gráfica 20. Distribución de encuestas diligenciadas por localidad Autores
5.1.1.1 Estrato de la vivienda
El estrato por su parte fue monitoreado constantemente a lo largo de la toma de la muestra total
requerida mínima según se determinó en la Tabla 20, con lo que se obtuvieron el número de
respuestas tal y como se presente en la Gráfica 21.
Antonio Nariño 6
1,86%
Barrios Unidos 3
0,93% Bosa
31 9,60%
Chapinero 11
3,41%
Ciudad Bolívar 8
2,48%
Engativá 36
11,15%
Fontibón 11
3,41%
Kennedy 72
22,29%
La Candelaria 2
0,62%
Los Mártires 1
0,31%
Puente Aranda 13
4,02%
Rafael Uribe Uribe
13 4,02%
San Cristóbal 10
3,10%
Santa Fe 1
0,31%
Suba 49
15,17%
Teusaquillo 8
2,48%
Tunjuelito 4
1,24%
Usaquén 35
10,84%
Usme 9
2,79%
69
Gráfica 21. Distribución de encuestas diligenciadas por estrato Autores
Los hogares del estrato 3 fueron los que diligenciaron el mayor número de encuestas, debido a
que la mayor parte de las viviendas bogotanas pertenece a éste; seguido del estrato 2 el cual
presentó un número relevante en el diligenciamiento de encuestas, después los estratos 4, 1, 5, 6,
de mayor a menor cantidad de formularios completados. Los porcentajes presentados en la
Gráfica 21 concuerdan de manera muy cercana con los datos de la Tabla 20.
5.1.1.2 Consumo promedio
La Gráfica 22 presenta que una muestra significativa de los encuestados (32,51 %) no supera los
115 kWh consumidos en sus hogares. En el 8,67 % de los encuestados, el consumo eléctrico es
significativamente alto superando los 310 kWh, lo cual se relaciona con varios aspectos, el
primero de ellos es que en la mitad de los casos presentados en este nivel de consumo eléctrico
existe la presencia de hornos eléctricos; otro factor que influye en el elevado consumo, es el área
total de la vivienda, ya que entre mayor sea, se necesitan más elementos que consumen
electricidad, hablando de equipamiento de iluminación, calefacción, entre otros. La presencia en
las viviendas de actividades comerciales no registradas también es otra causante del mayor
consumo de energía. Los resultados detallados del número de equipamiento eléctrico están
presentes en el Anexo IV.
Estrato 1 19
5,88%
Estrato 2 114
35,29%
Estrato 3 123
38,08%
Estrato 4 41
12,69%
Estrato 5 14
4,33%
Estrato 6 12
3,72%
70
Gráfica 22. Distribución de consumo eléctrico Autores
5.1.1.3 Número de habitantes en el hogar
Con el fin de realizar el análisis de consumo y equipamiento eléctrico, es importante observar el
número de habitantes presente en los hogares de los usuarios encuestados. La Gráfica 23
presenta los conjuntos de número de habitantes, en donde el grupo “7 o más personas” resulta ser
el más relevante, debido a que se presume que el consumo eléctrico en estas viviendas es más
alto por el hecho de tener un mayor número de habitantes.
La cifra que se encuentra en la posición superior en la descripción de cada área de la gráfica
corresponde a la cantidad de las personas en las viviendas, la del medio corresponde a la
cantidad de hogares en las que habita ese número de personas y debajo de ésta su porcentaje.
< 115 kWh 105
32,51%
115-140 kWh 43
13,31% 141-170 kWh
42 13,00%
171-190 kWh 34
10,53%
191-220 kWh 32
9,91%
221-270 kWh 27
8,36%
271-310 kWh 12
3,72% > 310 kWh
28 8,67%
71
Gráfica 23. Distribución de número de habitantes por hogar Autores
Otro grupo que resulta ser de suma importancia debido al número de habitantes y el porcentaje
en el que está presente en las viviendas bogotanas, es el de 4 personas.
5.1.1.4 Equipamiento eléctrico y gasodoméstico
A partir de la sección tres de la encuesta, en el Anexo IV se presentan los resultados referentes a
la dotación de electrodomésticos con la que cuentan dichos hogares, por estrato y porcentaje
total. Con base en esta información, se muestran en orden de mayor a menor los ítems que
presentan un porcentaje de tenencia mayor al 90 %, con el fin de plantear las necesidades y
prioridades de los hogares Bogotanos.
Celular (100 %)
Nevera (99 %)
Televisor (98 %)
Plancha (96 %)
Lavadora (95 %)
Computador y/o laptop (93 %)
Así es posible determinar con base a la Tabla 30 que la dotación básica de las familias bogotanas
desde el año 2006 ha cambiado tanto en necesidad como equipamiento. El dispositivo que más
destaca entre dicho cambio es el celular, el cual para el año 2016 encabeza la lista de necesidades
y prioridades de los usuarios.
72
Tabla 30. Tenencia de aparatos eléctricos y gasodomésticos en el 2005
Eléctrico o gasodomésticos Porcentaje de tenencia [%]
Estufa 1,00
Televisor 98,90
Refrigeración 89,00
Plancha 92,60
Licuadora 92,20
Lavadora de ropa 73,50
Horno microondas 36,70
Calentador de agua 70,80
Ventilador 0,00
(Universidad Nacional de Colombia, 2006)
De igual manera como se ve en la Tabla 31, el celular es el dispositivo que más se encuentra
dentro del equipamiento de los hogares, con un promedio de 3,04 celulares por familia. A éste le
sigue el televisor con una media de 2,36 televisores por familia.
Tabla 31. Promedio de número de equipos por hogar
Equipo Media
Lavadora 1,04
Secadora 0,13
Nevera 1,13
Horno 0,59
Estufa 0,98
Microondas 0,70
Ducha eléctrica 0,76
Calentador de agua 0,23
Aire acondicionado y/o ventilador 1,05
Calefactor 0,03
Aspiradora 0,45
Plancha 1,10
Plancha y/o secador de cabello 0,93
Computador portátil o de escritorio 1,90
Impresora 0,67
Celular 3,05
Tablet 0,85
73
Equipo Media
Televisor 2,37
Reproductores de vídeo 1,00
Consolas de video juego 0,48
Equipo de sonido 0,89
Autores
Por otro lado, los equipos con menor tenencia, que presentan un porcentaje menor al 30%,
corresponden a:
a. Secadora (12 %)
b. Aire acondicionado y/o ventilador (3 %)
c. Calefacción. (3 %)
d. Calentador de agua (23 %)
La secadora es considerada un bien de lujo, por lo que es un equipo que hace parte del
equipamiento de los estratos altos, como es el caso del estrato 6 donde el 58 % de los
encuestados (Tabla 31) poseen dicho electrodoméstico.
En el caso del aire acondicionado y/o ventilador y la calefacción, la baja tasa presentada en la
tenencia de dichos dispositivos, se debe a que a que la temperatura media anual en Bogotá se
encuentra a 13.5° (Tobón, 2015), por lo que dichos artículos no presentan necesidad y/o
prioridad dentro de los encuestados.
El calentador de agua por su lado, es un caso distinto a los otros tres equipos, debido a que se
trata de un bien considerado de lujo por su costo de operación, es decir, por valor de instalación,
y pagos extras de servicios públicos, por ende, las familias optan por el uso de duchas eléctricas
y el uso del agua a temperatura ambiente. Cabe resaltar que el hecho de que un hogar posea
calentador de agua, no significa que no cuente con duchas eléctricas, el 4 % del total de los
encuestados posee los dos equipos dentro de la dotación de su hogar (Anexo IV).
En contraste, el funcionamiento de los calentadores de agua puede ser a partir de la electricidad o
del gas, al igual que otros electrodomésticos presentados en la Gráfica 24, entre los se encuentran
el aire acondicionado y la calefacción, aunque son elementos con una baja presencia en los
hogares cabe mencionarlos por su alto consumo. Caso diferente es la estufa a gas, al ser un
elemento altamente necesario dentro del equipamiento del hogar, puesto que es de uso diario y
los consumidores lo prefieren debido al bajo costo del gas natural. Elementos como el horno y el
calentador, por su parte, no son indispensables.
74
Gráfica 24. Tenencia de electro y gasodomésticos
Autores
Para el funcionamiento de gasodomésticos, como se explicó en el capítulo “Índices de consumo
energético en Bogotá”, existen dos tipos de conexión de gas: Gas Natural y Gas Licuado de
Propano. En la Gráfica 25 se representa que más del 90 % de los hogares encuestados cuentan
con Gas Natural, mientras que el GLP es usado por un 7 % de los mismos.
Por último, las luminarias al ser uno de los equipos de uso masivo dentro los hogares, representa
una cifra importante dentro de la demanda de electricidad; adicional, cabe resaltar que se trata de
un dispositivo, que dada la política sobre sustitución de bombillas incandescentes por luminarias
de tecnología más eficiente, ha generado un impacto tal que la demanda se ha visto afectada,
según datos de Codensa, de al menos 13 GWh anual en el sector residencial (Afanador et al.,
2013).
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
[Estufa] [Horno] [Calentador de agua]
[Calefacción] [Aire acondicionado]
Gas Eléctrico No posee
75
Gráfica 25. Tenencia de electro y gasodomésticos
Autores
En la Gráfica 26 se expone el número de luminarias por tecnología que utilizan las personas, de
cual la es posible deducir que los bombillos ahorradores son los más utilizados, aunque aún
algunos consumidores aseguran hacer uso de las bombillas tradicionales a pesar de las múltiples
campañas para dejar uso de dichas bombillas poco eficientes. El otro aspecto que llama la
atención es la entrada de las luminarias LED al mercado y la utilización de las mismas dentro de
los hogares.
Gráfica 26. Tenencia de luminarias por tecnología
Autores
Al hacer una comparación entre los resultados de la Gráfica 27 correspondientes al año 2016 y
los datos del 2006, es claro que la iniciativa en el cambio de luminarias ha sido totalmente
exitosa, ya que en promedio el 70% del total de luminarias de los usuarios para el 2006
Gas Natural Fenosa (domiciliario)
Gas Licuado Propano (GLP) (Cilindro)
No tiene ningún tipo de conexión
92%
7% 2%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Incandescente (Tradicional)
Fluorescente (Ahorradores)
LED
Más de 30
26 a 30
21 a 25
16 a 20
11 a 15
Menos de 10
Número de bombillas
76
pertenecía al tipo incandescente, mientras que en el 2016 su equipamiento lumínico se basa en
las bombillas de tipo ahorrador.
Gráfica 27. Composición de las luminarias por tecnología en el sector residencial de Bogotá 2006
(Universidad Nacional de Colombia, 2006)
5.1.2 Correlaciones
Continuando con el análisis cuantitativo, es necesario verificar la relación entre las variables
empleadas en el cuestionario de la encuesta, para así verificar dentro de las características de la
población, comportamientos y elementos que marcan tendencia, para esto se emplean las
correlaciones.
En el Anexo V se encuentran los métodos estadísticos aplicados en el análisis correlativo.
5.1.2.1 Análisis correlacional de los resultados presentados por la encuesta.
Al momento de introducir los parámetros dentro del programa para realizar las correlaciones, es
necesario asignar a cada uno de ellos indicadores numéricos para que estos sean reconocidos,
debido a que el programa no considera rangos. Los indicadores para cada intervalo de datos se
presentan en la Tabla 32 y Tabla 33, debido a su extensión.
77
Tabla 32. Indicadores numéricos correspondientes a cada parámetro (primera parte)
Área total de
la vivienda
[m2]
Edad por
habitante
Promedio de
horas en el
hogar
Consumo
promedio
[kWh]
Número de
luminarias
(Total)
Indicador
1 Menos de 50 0 - 15 0 - 3 Menos de 115 Menos de 10
2 50 - 100 16 - 30 4 - 6 115 - 140 10 - 14
3 100 - 150 31 - 45 7 - 9 141 - 170 15 - 20
4 150 - 200 46 - 60 10 - 12 171 - 190 20 - 25
5 Más de 200 Más de 60 13 - 15 191 - 220 25 - 30
6
16 - 18 221 - 270 Más de 30
7
19 - 21 271 - 310
8
22 - 24 Más de 310 Autores
La Tabla 33 muestra los demás indicadores numéricos.
Tabla 33. Indicadores numéricos correspondientes a cada parámetro (segunda parte)
Número de
luminarias
(Individual)
Ingreso promedio en
el hogar [$] Género
Nivel
educativo Ocupación
Indicador
1 0 - 5 S.M.M.L.V. o menos Femenino Sin nivel Ama de casa
2 6 - 10 S.M.M.L.V. -
1’500.000 Masculino Primaria Estudiante
3 11 - 15 1’500.000 -
3’000.000 Bachillerato
Empleado
dependiente
4 16 - 20 3’000.000 -
4’500.000
Técnico o
tecnólogo
Empleado
independiente
5 21 - 25 4’500.000 -
6’000.000 Pregrado Pensionado
6 26 - 30 Más de 6’000.000
Posgrado Sin empleo
Autores
5.1.2.2 Media y desviación estándar
Para el cálculo de la media y desviación estándar de los parámetros descriptivos de la encuesta,
el programa SPSS presentó los datos mostrados en la Tabla 34.
78
Tabla 34. Estadísticos descriptivos
Variable Media Desviación
estándar
Estrato 2,85 1,10
Número de habitantes en el hogar 3,89 1,56
Ingreso promedio mensual en el hogar 3,44 1,38
Consumo promedio 3,35 2,31
Área total de la vivienda 2,24 1,09
Género habitante 1 1,49 0,50
Género habitante 2 1,41 0,49
Género habitante 3 1,49 0,50
Género habitante 4 1,54 0,50
Género habitante 5 1,46 0,50
Género habitante 6 1,49 0,51
Género habitante 7 1,58 0,50
Autores
5.1.2.3 Correlación entre variables características de los habitantes y hogar.
La Tabla 35 presenta los métodos empleados con sus respectivos valores de coeficientes, para
encontrar el nivel de correlación entre las variables características de los hogares encuestados.
Tabla 35. Correlaciones entre variables generales
Método Correlación /
Significancia
Estrato vs.
Número de
habitantes en el
hogar
Estrato vs.
Ingreso
promedio
mensual
Ingreso vs.
Consumo
promedio
No. de
habitantes vs.
Consumo
promedio
Estrato
vs. Área
total de la
vivienda
Consumo
eléctrico vs.
Área total
de la
vivienda
Pearson
Coeficiente de
correlación -0,122* 0,539** 0,271** 0,395** 0,347** 0,430**
Sig. (bilateral) 0,029 0 0 0 0 0
Rho de
Spearman
Coeficiente de
correlación -0,106 0,495** 0,257** 0,411** 0,365** 0,388**
Sig. (bilateral) 0,058 0 0 0 0 0
*Significativa en el nivel 0,05. **Significativa en el nivel 0,01.
Autores
Lo anterior indica que en la mayoría de los casos calculados con el programa SPSS, existe
Correlación positiva débil, siendo la excepción solamente el caso de Estrato vs. Número de
habitante por hogar; ya que su coeficiente de correlación tanto en el método de Pearson, como en
el de Rho de Spearman, muestra un nivel de correlación negativa muy débil. En resumen, por
79
ejemplo, entre más alto sea un estrato no significa que habiten más personas en esa vivienda, por
el contrario, hay una tendencia un poco más marcada a que entre más habitantes vivan en el
hogar, más consumo eléctrico demandará esta vivienda.
En cada caso el nivel de significancia es más bajo que su referencia (exceptuando en la
metodología Rho de Spearman en el caso de Estrato vs. Ingreso promedio), lo cual indica la
asociación lineal entre las variables.
5.1.2.4 Nivel educativo (Persona encuestada) vs. Consumo promedio
En la Tabla 36 la variable nivel educativo presenta una correlación bastante baja con respecto a
la del consumo promedio, además que su significancia está por debajo del nivel de referencia,
indicando una asociación lineal entre variables (se rechaza la hipótesis nula).
Tabla 36. Correlación Consumo promedio vs. Nivel educativo 1
Nivel educativo 1
Pearson
Consumo
promedio
Correlación
de Pearson 0,165
**
Sig.
(bilateral) 0,003
Rho de
Spearman
Coeficiente
de
correlación
0,156**
Sig.
(bilateral) 0,005
**. La correlación es significativa en el nivel 0,01.
Autores
5.1.2.5 Nivel educativo (demás habitantes del hogar) vs. Consumo promedio
Continuando con el análisis para los demás habitantes del hogar con respecto al consumo
promedio, existe una gran dispersión de datos, tanto para los coeficientes de correlación como
para las significancias respectivas, como se aprecia en la Tabla 37.
80
Tabla 37. Correlación para Nivel educativo (demás habitantes del hogar) vs. Consumo promedio
Nivel educativo habitante
2 3 4 5 6 7
Pearson
Consumo
promedio
Correlación de
Pearson 0,051 0,146
* 0,081 0,009 0,184 0,308
Sig. (bilateral) 0,37 0,021 0,271 0,935 0,232 0,081
Rho de
Spearman
Coeficiente de
correlación 0,034 0,156
* 0,08 0,019 0,151 0,341
Sig. (bilateral) 0,552 0,014 0,276 0,859 0,329 0,052
*. La correlación es significativa en el nivel
0,05
Autores
Lo anterior indica que no existe una relación formal entre un determinado habitante y su nivel de
consumo de electricidad vaya a ser el mismo. Para análisis individual de los habitantes del hogar,
se hace necesario obtener más datos, debido a que, por ejemplo, el ‘habitante 2’ no va a presentar
siempre las mismas características que en otra vivienda, es decir, va a ser diferente en cada
hogar.
5.1.2.6 Género (Persona encuestada) vs. Consumo promedio
Para el caso particular del género de la persona encuestada contra el consumo promedio, la
corrección de Pearson y Rho de Spearman muestran que el índice es bastante cercano a cero, no
existe correlación alguna de las variables, indicando que el consumo mayor o menor no depende
de un género en específico, presentado en la Tabla 38.
Tabla 38. Correlación para Consumo promedio vs. Género 1
Género 1
Pearson
Consumo
promedio
Correlación
de Pearson 0,045*
Sig.
(bilateral) 0,426
Rho de
Spearman
Coeficiente
de
correlación
0,039*
Sig.
(bilateral) 0,486
** La correlación es significativa en el
nivel 0,01 Autores
81
5.1.2.7 Género (todos los habitantes del hogar) vs. Consumo promedio
En la Tabla 39, los coeficientes de correlación de Pearson y Rho de Spearman presentan una
tendencia a cero, y la significancia muy superior a 0,05 (aceptación de a hipótesis nula). Se
puede inferir que no existe una tendencia sobre qué género consume más energía o menos, existe
una gran dispersión de datos, igualmente que en el caso ‘Educación habitantes del hogar vs.
Consumo’.
Tabla 39. Correlaciones para Género (demás habitantes) y consumo promedio
Género habitante
2 3 4 5 6 7
Pearson
Consumo
promedio
Correlación de
Pearson 0,155** -0,026 -0,105 -0,176 0,426** -0,342
Sig. (bilateral) 0,007 0,685 0,154 0,099 0,003 0,051
Rho de
Spearman
Coeficiente de
correlación 0,143
* -0,041 -0,1 -0,164 -,421
** -0,317
Sig. (bilateral) 0,013 0,519 0,174 0,124 0,004 0,072
**. La correlación es significativa en el nivel 0,01
Autores
En términos generales, la mayoría de los casos presentan coeficiente positivo medio o cercano,
tanto de Pearson como Rho de Spearman con significancias de asociación lineal entre las
variables, dando a entender que hay relación entre los datos suministrados por los encuestados.
5.2 Análisis cualitativo, elementos característicos de la población.
En el análisis que se le da a la energía eléctrica en los hogares por parte de los usuarios, las
características de hábitos de consumo no sólo se establecen por los tipos de tecnología de los
equipos y total de la dotación en el hogar, sino que también las variables de nivel exógeno
(Factores económicos, ambientales, culturales y de confort) son importantes a la hora de
consumir electricidad, siendo el factor económico la principal característica de elección, como se
observa en la Gráfica 28.
82
Gráfica 28. Variables que afectan el consumo de energía eléctrica de los hogares bogotanos
Autores
Debido a que el factor económico presenta tal relevancia, los distintos hogares han adaptado
diversas estrategias de ahorro energético, las cuales conllevan a un ahorro económico. La Gráfica
29 presenta que el método de ahorro más usado, es el de apagar equipos cuando no están en uso;
dentro de la categoría de otras se encuentran las siguientes metodologías:
Por medio de la apertura de los interruptores del tablero de distribución eléctrica de la
vivienda, ya sea en la noche o en momentos en los que en ésta no se encuentra ninguno de
los habitantes.
Utilizar la lavadora y secadora solo con la carga completa, al igual que la plancha para
dicho caso.
Máximo uso de la iluminación natural, evitando emplear la iluminación artificial
(bombillas).
Gráfica 29. Métodos de ahorro energético en los hogares bogotanos
Autores
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Económicos Ambientales Culturales Confort Necesidades varias
SI NO
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Apagar equipos Desconectar equipos
Uso bombillas de bajo consumo
Otras
83
Los principales equipos que están relacionados a malos hábitos de consumo de energía, según las
personas encuestadas, se encuentran en la Gráfica 30.
Gráfica 30. Equipos relacionados a malos hábitos de consumo de energía eléctrica
Autores
Los usuarios consideran a los electrodomésticos como los elementos de mayor consumo de
energía, siendo el televisor el de mayor notoriedad; en cierta medida, parte de la demanda de
dichos equipos corresponde a su uso excesivo sin necesidad, como la ducha eléctrica o uso del
calentador de agua y los equipos de calefacción y/o ventilación (el porcentaje es bajo debido a
que no es común dentro de los hogares bogotanos poseer dichos equipos), además de dejarlos
desatendidos mientras están en funcionamiento, como se puede analizar en la Gráfica 30.
Otro mal hábito que ha surgido debido al empleo de celulares y otros equipos portátiles, es el de
dejar los respectivos cargadores conectados al tomacorriente cuando no están en uso, que como
se ve en la Gráfica 31 más del 50 % de la población dice tener dicho hábito.
Por otra parte, las bombillas a pesar de presentar una mejora energética debido al cambio de
tecnología, en muchos hogares sigue siendo un foco de mal uso de la energía eléctrica por su uso
innecesario, ya sea al olvidar apagar estos elementos cuando se sale de un recinto, al salir de casa
o inclusive usarlas aún cuando no hay necesidad.
Luces 13
25%
Cargadores 5
10%
Ducha 2
6%
Lavadora 6
18%
Nevera 3
9%
Computador 5
15%
TV 13
39%
Sonido, vídeo etc 4
12%
Electrodomésticos 33
65%
84
Gráfica 31. Malos hábitos de consumo eléctrico en hogares bogotanos
Autores
A pesar de que en los resultados de la encuesta se evidencia la presencia de algunos malos
hábitos de consumo entre los usuarios, solo el 15 % de ellos reconocen tenerlos, una posible
razón es la entrada en vigencia de leyes y/o normas en pro del ahorro y eficiencia energética. En
la Gráfica 32 se muestra que el 13 % de los usuarios encuestados respondieron afirmativamente a
la pregunta sobre el conocimiento de dichas leyes y/o normas, nombrando las que se presentan a
continuación:
Ley 1715 de 2014 – Integración de las energías renovables no convencionales al sistema
energético nacional
Ley 143 de 1994 – Régimen para la generación, interconexión, transmisión, distribución y
comercialización de electricidad en el territorio nacional
Ley 697 de 2001 – Fomento de uso racional y eficiente de la energía
ISO 50001 - Uso eficiente de la energía
Decreto 3450 de 2008 – Medidas tendientes al uso racional y eficiente de la energía
eléctrica
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Luces encendidas al salir del hogar
Cargadores conectados
Dispositivos de calefacción y/o aire acondicionado por largos períodos de
tiempo
Baños de agua caliente por más de
15 minutos
Equipos desatendidos encendidos
Si No
85
Gráfica 32. Respuestas a la pregunta “¿Conoce usted alguna norma o ley en pro del ahorro y/o
eficiencia en el consumo de energía eléctrica?” Autores
Dentro de los resultados que se presentan en la Gráfica 32, salta a la vista el hecho de que
muchos de los usuarios confunden campañas en pro del uso eficiente y racional de energía
eléctrica con normas y/o leyes. Así mismo a pesar de que muchas de las normas nombradas por
los usuarios se contemplan las energías renovables, solo un 2% de los usuarios afirma hacer uso
en su hogar de celdas solares.
Adicionalmente, en el apartado de equipos especiales que se presenta como necesidad de uso
para los usuarios, 6% de ellos aseguran tener los siguientes equipos de alto consumo energético:
Máquinas de coser industriales
Compresores de aire
Soldadores
Plantas eléctricas
Hidrolavadoras
Máquinas de oxígeno
Su uso se relaciona con diversos factores, como los son: salud, adquisición de nuevas tecnologías
(vanguardia) y trabajo.
5.3 Comparación de resultados metodológicos de estudios internacionales y encuesta
desarrollada
Es importante observar los resultados obtenidos en las investigaciones tomadas como objeto de
estudio con respecto a los obtenidos en la encuesta desarrollada en el presente documento.
La metodología empleada en los estudios realizados en Chile y España fue la encuesta, la cual
permitió observar dentro el grupo poblacional tomado como muestra, las principales
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Total respuestas Correctas e incorrectas
Campañas o erróneas
Verdaderas Falsas
86
características del hogar y núcleo familiar, para la identificación hábitos de consumo de energía
eléctrica y así con la información obtenida plantear las respectivas razones por las cuales se
presentan.
Para el caso del presente proyecto, la encuesta realizada permitió de igual manera obtener
información, tanto cuantitativa como cualitativa, la cual puede ser comparada con los resultados
dados por la metodología empleada en los estudios de Chile y España.
La comparación entre los resultados más relevantes de la encuesta del estudio chileno y la del
presente proyecto se muestra en la Tabla 40.
Tabla 40. Comparación de los resultados del estudio chileno con los presentados por la encuesta
País Variable Descripción Bogotá
Chile
Equipamiento
eléctrico
El televisor es el equipo que más se
encuentra dentro de las viviendas
seguido por el refrigerador, radio y
reproductores de video.
El teléfono celular es el
elemento más prominente
dentro de los hogares, el
televisor se encuentra en
segundo lugar, seguido de los
computadores.
Climatología Las familias en época invernal
utilizan diversos mecanismos de
calefacción, no nocivos como lo es
el eléctrico, y nocivos como lo son
las estufas de parafina, calentador a
gas, quema de leña y brasero al
carbón.
El uso de elementos de
calefacción es poco usual,
siendo la totalidad de estos de
tipo eléctrico.
Iluminación Los bombillos incandescentes los
más usados por la población.
La iluminación por medio de
bombillos fluorescentes
(ahorradores) es la más usada
por las personas encuestadas.
Autores
En la Tabla 41 se presenta la comparación con los resultados más relevantes de la encuesta del
estudio español.
Reiterativamente, el televisor también es el elemento con más presencia en los hogares
españoles. En la iluminación prima el uso de bombillas convencionales seguidas muy de cerca
por las de bajo consumo.
87
Tabla 41. Comparación de los resultados del estudio español con los presentados por la encuesta
País Variable Descripción Bogotá
España
Iluminación El promedio de bombillas es de 23 por
hogar, en donde el uso de las
convencionales es de alrededor de 8.3
por vivienda, por arriba de las de bajo
consumo con una media de 7 bombillas
por hogar. La penetración de la
tecnología LED en los hogares es
insignificante alcanzando un 1 % de su
uso en los hogares.
El promedio de bombillas utilizadas
por hogar encuestado es de 16,
donde las lámparas fluorescentes
(ahorradoras) son las que
predominan llegando casi al 50 %,
mientras que la tecnología LED
equipara en cantidad a las
incandescentes.
Equipamiento
eléctrico
El aparato que cuenta con una mayor
presencia en los hogares es el televisor,
seguido del microondas y reproductor
DVD. La presencia de computadores
(escritorio y portátiles) en los hogares
ha aumentado en los últimos años en el
orden del 70%
El teléfono celular es el elemento
más prominente dentro de los
hogares, el televisor se encuentra en
segundo lugar, seguido de los
computadores.
Ambiente En el 49 % de los hogares hay presencia
de sistemas de aire acondicionado.
La presencia de aire acondicionado
y/o ventiladores en el sector
residencial es casi nulo.
Autores
5.4 Síntesis del capítulo Análisis de datos sobre consumo de energía eléctrica en Bogotá a
partir de operadores locales y usuarios del servicio eléctrico
Por medio de la encuesta se obtuvieron datos básicos de la población, además de permitir
conocer las características propias con respecto su consumo eléctrico y hábitos pertinentes al uso
de la energía eléctrica. Debido al enfoque mixto con el cual fue desarrollada la encuesta, se
realizó un análisis cuantitativo y otro cualitativo.
El análisis cuantitativo se realizó inicialmente, evaluando diversos factores respecto al
equipamiento: cantidad, fuente de energía, tipo de equipamiento, que están presentes en los
hogares encuestados. Teniendo caracterizados los anteriores elementos, se procedió a realizar el
análisis estadístico de los datos por medio del programa SPSS, comprendiendo aspectos
generales de estadística (frecuencia, media, desviación estándar) hasta el análisis correlacional.
Posteriormente se realizó el análisis cualitativo, en el que se evaluaron los hábitos de consumo
presentes en la población encuestada, modalidades de ahorro y conocimiento de leyes y
normativas del campo eléctrico.
Finalmente, por medio de cuadros comparativos, se confrontaron los resultados de las encuestas
empleadas en los estudios vistos en el Capítulo 1 con los obtenidos en la encuesta desarrollada en
el presente proyecto, así con esto poder observar desde un ámbito más amplio los diferentes
comportamientos del uso de la energía eléctrica en diferentes grupos poblacionales.
88
6 CONCLUSIONES
En el desarrollo del proyecto EVALUACIÓN DE DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA
SEGÚN HÁBITOS DE CONSUMO ACTUALES EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ, a partir de
antecedentes de estudios de la temática, datos de operadores locales, y de la encuesta como
instrumento de interacción directa con los ciudadanos, se llegó a las siguientes conclusiones:
El estrato socioeconómico es la herramienta fundamental para la clasificación de la
población bogotana según estudios anteriores en la capital, por lo que es la principal
característica a tener en cuenta para ejecutar los distintos análisis realizados a lo largo del
estudio; a pesar de esto se demostró que su correlación no presenta un alto índice en
comparación con el factor de ingresos del hogar, indicando la necesidad de una nueva
metodología para la categorización de los bogotanos.
Fue posible observar que gracias a eventos de magnitud nacional y/o internacional
transmitidos en vivo, conllevan a que la población haga mayor uso de distintos equipos
eléctricos utilizados para observar y escuchar dichos espectáculos, causando que el
consumo eléctrico aumente, y sea posible observar un comportamiento inusual dentro de
los registros de demanda de energía eléctrica. Por otra parte, la presencia de lluvias en
algunas épocas del año, asume un aumento en la demanda de electricidad, debido al uso
masivo de elementos de iluminación por efecto de la nubosidad, lo que causa disminución
de la luz natural, además del uso en algunos hogares de equipos calefactores.
A partir del año 2008 se destaca una tendencia de menor consumo entre los usuarios, que
está explicada por la racionalización del consumo, por medio de la inserción de campañas
de conciencia que ayudaron a los a usuarios a adquirir buenas práctica del uso de la
energía y mayor conocimiento sobre los equipos utilizados en el hogar. También
incrementos en las tarifas, la penetración del gas natural y los cambios tecnológicos en el
equipamiento del hogar. Cabe mencionar que, el aumento de la tarifa de energía a precios
constantes a partir de este mismo año fue considerable, por lo que se ve una fluctuación
en el consumo de energía eléctrica para todos los estratos, siendo así uno de los factores
en la disminución del mismo.
En el proceso de selección de las herramientas computacionales, los principales
obstáculos descubiertos fueron: obtención de las licencias para activar el producto (lo
cual implicaba costos extra), interfaz poco amigable para el procesamiento de datos y
carencia de mecanismos requeridos para el análisis total de la información. Debido a la
facilidad de uso y flexibilidad para el manejo de información, los programas usados
fueron: Excel, Matlab, SPSS.
La metodología propuesta para el acercamiento con el usuario (encuesta) como
instrumento para el estudio, fue el administrar su difusión vía internet mediante la
herramienta “Google Forms”, la cual facilitó la divulgación de la misma, debido a la
reducción de tiempo y personal invertido. Adicionalmente se mitigó el error por cobertura
89
(sesgo muestral) y gracias a la misma herramienta se evitó un error por omisión en
respuestas.
El diseño del cuestionario fue basado en las necesidades y tópicos analizados en los
estudios antecedentes tanto a nivel mundial como nacional, con el adicional de ser
evaluada previamente a su difusión por diferentes conocedores del tema, para tener total
seguridad de que trataría todas las necesidades requeridas por el proyecto y fuera de igual
manera amigables con el usuario.
La encuesta arrojó que dentro de las viviendas existen actividades comerciales no
registradas, es decir, el uso de equipamiento industrial dentro de los hogares, siendo este
un fenómeno a tener en cuenta en futuros estudios, es decir, sobre cómo afecta el
comportamiento de la demanda en el sector netamente residencial tomando en cuenta que
los hogares que afirmaron tener dichos dispositivos en sus domicilios asimismo
manifiestan tener un consumo superior al promedio residencial.
A partir de las correlaciones realizadas en el proyecto sobre las categorías comparadas
con el consumo eléctrico promedio, como el ingreso económico, nivel educativo y
género, son factores que no deberían ser tenidos en cuenta, debido a que presentan un
bajo impacto sobre el dicha demanda; mientras que el número de habitantes y el área de la
vivienda son variables de gran influencia, por lo deberían ser características de mayor
relevancia en estudios de esta naturaleza.
Dentro de los métodos de ahorro más empleados por los usuarios del servicio de energía
eléctrica, se encuentran: apagar los equipos cuando no están en uso, además de programar
la interrupción del fluido eléctrico principal en tiempo de ausencia de los habitantes del
hogar e inclusive en las noches. Otros hábitos frecuentes son: Utilizar la lavadora y
secadora sólo con la carga completa, al igual que la plancha. Máximo uso de la
iluminación natural, evitando emplear la artificial (bombillas). La encuesta revela que las
luminarias de tecnología eficiente corresponden al mayor porcentaje de tenencia dentro
del equipamiento de los hogares, con lo que la proporción de cambio de luminarias es
realmente apreciable, siendo un gran potencial de ahorro de energía, generando así un
ahorro para las familias Bogotanas; además de que los usuarios aseguran, ha sido en parte
a la conciencia ambiental generada por las campañas gubernamentales.
Debido a la falta de información sobre los distintos proyectos adelantados por el gobierno
en cuanto al uso eficiente y consiente de la energía, existe confusión entre el significado
de leyes y normativas, con campañas que aconsejan a los usuarios diferentes hábitos para
su ahorro.
La disposición de los usuarios para el diligenciamiento de la encuesta no fue la mejor,
causando una extensión de tiempo superior al esperado, pues el número de encuestas
recolectado debía llegar al mínimo calculado de muestras requeridas. Una razón según
algunos de los usuarios invitados, fue la desconfianza a la hora de entregar respuestas
sobre el equipamiento de su hogar y características de sus hogares.
90
7 RECOMENDACIONES
Se recomienda que los estudios de ésta naturaleza se realicen de manera periódica para
determinar cambios en el equipamiento electro y gasodoméstico, hábitos de uso,
respuesta a las políticas de uso racional y eficiente de la energía, además de a evolución y
caracterización de factores relacionados al cambio en la demanda de energía eléctrica.
Las metodologías utilizadas en el desarrollo de este proyecto demostraron un gran
potencial para análisis y conclusión del mismo, por lo que pueden ser empleados en
nuevos estudios de caracterización de hábitos de consumo y sus diferentes variables,
ayudando así a futuros sectores de la economía nacional y distrital para basarse en futuras
decisiones en orden de ayudar a la población.
Es importante capacitar a la población sobre leyes y/o normas acerca de ahorro y uso
eficiente de energía eléctrica ya gran parte de los encuestados tienden a confundirlas con
campañas que ayudan a los usuarios a tomar ciertos hábitos a la hora de utilizar su
equipamiento electrodoméstico. Esto con el fin de ayudar a los usuarios a entender la
importancia de las mismas, del mismo modo en que duchas campañas han ayudado a
crear conciencia ambiental y de uso.
Con los datos históricos suministrados por el SUI es posible desarrollar proyecciones de
demanda para evaluaciones posteriores.
Se deben realizar estudios periódicos sobre la demanda de energía, esto debido a que
factores tales como cambios de tecnología, aumento del consumo, variabilidad climática,
economía, siempre están en constante cambio, definiendo nuevos patrones y
comportamientos dentro de los hábitos de consumo de la población.
La metodología del proyecto es útil como guía para la implementación de evaluaciones
de demanda de energía eléctrica según hábitos de consumo en otras ciudades del país.
91
8 BIBLIOGRAFÍA
Afanador, E., Zapata, J. G., Yepes, T., Cajiao, S., & Castillo, J. (2013). Análisis de la situación
energética de Bogotá y Cundinamarca. Cuadernos de Fedesarrollo 45 (Vol. 1). Bogotá.
Arbelhez R., M. A. G. F., & Sandoval M., C. (2007). El credito no bancario: Una alternativa para
la bancarizacion y la reduccion de la pobreza. El caso del “Credito Facil para Todos” de
CODENSA. (With English summary.). Coyuntura Social, (37), 89–120.
Beyrne, G., Malvicino, F., & Trajtenberg, L. A. (2015). Modelo Estacional de Demanda de
Energía Eléctrica. Secretaría de política económica y planificación del desarrollo.
Argentina.
Canexel. (2016). Constructora líder en casas de diseño a medida. Retrieved January 20, 2016,
from http://www.canexel.es/
Cea D’ Ancona, M. Á. (1995). Metodología cuantitativa: estrategias y técnicas de investigación
social. Síntesis Socología. Buenos Aires. Retrieved from
http://www.trabajosocial.unlp.edu.ar/uploads/docs/metodologia_cuantitativa__estrategias_y
_tecnicas_de_investigacion_social___cea_d_ancona.pdf
CODENSA. (2015a). Memoria anual 2015. Bogotá.
CODENSA. (2015b). No Title. Retrieved January 1, 2016, from
http://corporativo.codensa.com.co/es/conocenos/Paginas/nuestra-historia.aspx
Colprensa. (2016). Ahorro de energía siguió subiendo : 7 , 35 % se registró el sábado. El
Colombiano, 4. Retrieved from http://www.elcolombiano.com/colombia/ahorro-de-energia-
en-colombia-siguio-subiendo-EL3863457
Comisión de Regulación de Energía y Gas. Resolución No. 119 de 2007 (2007). Colombia:
Ministerio de Minas y Energía.
Concha, M. C., Pabón, G., & Cerón, V. (2015). Lineamientos para un programa nacional de
estufas eficientes para cocción con leña. Bogotá.
Congreso de Colombia, C. Ley 142 de 1994 (1994). Retrieved from
http://www.acueducto.com.co
Congreso de Colombia, C. Ley 697 DE 2001, Pub. L. No. Registro Distrital 44573 del 2001
(2001). Colombia: Secretaria General de la Alcaldía de Bogotá. Retrieved from
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=9863
DANE. (2015a). Acerca del DANE. Retrieved May 8, 2016, from
http://www.dane.gov.co/index.php/acerca-del-dane/114-top-menu/acerca-del-dane/4031-
generalidades
DANE. (2015b). Encuesta Calidad de Vida. Retrieved May 8, 2016, from
http://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/salud/calidad-de-vida-ecv
DANE. (2015c). Estatificación Socioeconómica. Retrieved April 4, 2016, from
92
https://www.dane.gov.co/index.php/estratificacion-socioeconomica/metodologia
DANE. (2015d). PIB Total habitante 2014. Bogotá.
EL TIEMPO. (2007, April 24). La tarjeta de crédito Codensa : una compra que da historia
crediticia. EL TIEMPO, pp. 4–6. Bogotá. Retrieved from
http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS?3803934
EPM. (2015). Subsidios servicio energía eléctrica. Retrieved February 4, 2016, from
http://www.chec.com.co/sitioweb/node/377
Fedesarrollo. (2015). Acerca de Fedesarrollo. Retrieved June 21, 2016, from
http://www.fedesarrollo.org.co/nosotros/quienes-somos/
Fenosa, G. N. (2015). ¿Qué es el gas natural fenosa? Retrieved April 19, 2016, from
http://www.gasnaturalfenosa.com.co/co/hogar/el+gas+natural/1297102453941/que+es.html
Gómez, E. S. (2008). Alcances de la sustitución de luminarias incandescentes por fluorescentes
compactas lamps by compact fluorescent lamps. Journal of Technology, 7(2), 93–102.
http://doi.org/ISSN 1692-1399
Hacienda/Bogotá, S. de. (2013). La estratificación. Retrieved February 2, 2016, from
http://institutodeestudiosurbanos.info/endatos/0200/02-030-vivienda/02.03.01.htm
Hernández-Sampieri, R., Fernández-Collado, C., & Baptista-Lucio, P. (2006). Metodología de la
investigación. (M. ángel Toledo Catellanos, R. A. del Bosque Alayón, N. Islas López, M. I.
Rocha Martínez, & Z. García García, Eds.)Mc Graw Hill (Cuarta edi). México D.F.: Mc
Graw Hill Interamericana.
IDAE. (2011). Análisis del consumo energético del sector residencial en España. Secretaria
General-Departamento de Planificación y Estudios. Madrid.
IDEAM, PNUD, Alcaldía de Bogotá, Gobernación de Cundinamarca, CAR, Corpoguavio, …
DNP. (2013). Evolución de precipitación y temperatura durante los fenómenos el Niño y la
Niña en Bogotá - Cundinamarca (1951-2012). Bogotá.
López Fidalgo, J. (2016). Muestreo y estimación. Retrieved February 16, 2016, from
aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=30810+
&cd=1&hl=es-419&ct=clnk&gl=co
Macias, A. M., & Andrade, J. (2014). Estudio de generación bajo escenarios de cambio
climatico. Upme, 8. Retrieved from
http://www1.upme.gov.co/sites/default/files/generacion_electrica_bajo_escenarios_cambio_
climatico.pdf
Manuel. (2013). Energy Demand and forecasting in Namibia. Namibia.
Melorose, J., Perroy, R., & Careas, S. (2015a). Boletín No. 060: última actualización de
estratificación en Bogotá. Boletín de prensa, Secretaría de Planeación de Bogotá (Vol. 1).
Bogotá.
Melorose, J., Perroy, R., & Careas, S. (2015b). Hábitos y consumos energéticos en sectores de
extrema pobreza: Proyecto de vivienda lo espejo II. Proyecto Fomento de la Eficiencia
Energética (Vol. 1). Santiago de Chile.
MME, M. de M. y E. Ley Eléctrica - Ley 143 de 1994 (1994). Colombia: Congreso de
93
Colombia.
Morales Ramirez, D., Luyando Cuevas, J. R., & Flores Curiel, D. (2012). Determinantes del
consumo de energía eléctrica residencial de la Zona Metropolitana de Monterrey , Nuevo
León , en México. Universidad & Empresa, 14(81), 79–98. Retrieved from
file:///C:/Users/SATELLITE/Google Drive/Referencias Doctorado/Morales Ramirez,
Luyando Cuevas, Flores Curiel - 2012 - Determinantes del consumo de energ�a el�ctrica
residencial de la Zona Metropolit.pdf
Planeación/Bogotá, S. de. (2015). Estratificación Socioeconómica. Retrieved February 2, 2016,
from
http://www.sdp.gov.co/portal/page/portal/PortalSDP/InformacionTomaDecisiones/Estratific
acion_Socioeconomica/PreguntasFrecuentes
Promigas. (2013). Informe del sector Gas Natural 2013. Bogotá.
Ramón, G. S. (1977). Correlación entre variables: Apuntes del curso Seminario investigativo VI.
Annales de G. Apuntes de Clase, Medellín. http://doi.org/10.1051/gse:19770401
Ramos, G., Fiscal, R., Maqueda, M., Sada, J., & Buitrón, H. (1999). Variables que influyen en el
consumo de energía eléctrica. Boletín Iie, enero/febr, 11–18. Retrieved from
http://www.iie.org.mx/publica/boletin-ef99/sumef99.htm
Semana, R. (2016, November). Curiosidades del apagón que amenaza con repetirse. Revista
Semana, 4. Retrieved from http://www.semana.com/nacion/articulo/asi-fue-el-
racionamiento-de-energia-en-1992-en-el-gobierno-de-cesar-gaviria/448643-3
Sepúlveda, C. (2004). Diccionario de términos económicos (Undécima e). Santiago de Chile:
Editorial Universitaria.
SPD. (2015). Acerca de la Secretaria de Planeación. Retrieved August 5, 2016, from
http://www.sdp.gov.co/PortalSDP/entidad/QuienesSomos/Historia
SUI. (2016). Sistema único de Información de Servicios Públicos. Retrieved January 15, 2016,
from http://reportes.sui.gov.co/fabricaReportes/frameSet.jsp?idreporte=ele_com_067
Tiempo, T. N. S. L. (2016). Clima en Bogotá: Históricos 1941-2016. Retrieved April 3, 2016,
from http://www.tutiempo.net/clima/Bogota_Eldorado/802220.htm
Tobón, N. (2015). Clima: Bogotá. Retrieved August 12, 2016, from http://es.climate-
data.org/location/5115/
Unidad de Planeación Minero Energética, U. (2015). B o l e t í n estadístico de minas y energía
2010-2015. Boletín Estadístico de Minas y Energía. Medellín.
Unigas. (2015). ¿Qué es el GLP?
Universidad Nacional de Colombia. (2006). Determinación del consumo final de energía en los
sectores residencial urbano y comercial y Determinación de consumos para equipos
domésticos de energía eléctrica y gas. Bogotá. Retrieved from
http://www.siel.gov.co/siel/documentos/documentacion/Demanda/Residencial/Consumo_Fi
nal_Energia.swf
UPME, E. E. C. (2016). 2016: Año del etiquetado energético en Colombia. Retrieved June 4,
2016, from http://www.etiquetaenergetica.gov.co/?p=1452
94
XM. (2014). Información corporativa XM. Retrieved January 30, 2016, from
http://www.xm.com.co/Pages/QuienesSomos.aspx
XM. (2015). Demanda de Energía 2014. Retrieved from
www.xm.com.co/Pages/DemandaEnergia?2014.aspx Nuestra
95
ANEXO I. METODOLOGÍA DE INTERACCIÓN CON EL USUARIO
FINAL
La investigación se define como un conjunto de métodos sistemáticos, críticos y empíricos
aplicados al estudio de un fenómeno. Una investigación puede tener tres enfoques distintos
(Tabla 42) Cualitativo, cuantitativo y mixto.
Tabla 42. Enfoques de la investigación
Enfoque de la
investigación Características Proceso Bondades
Cualitativo Mide fenómenos Secuencial Generalización de
resultados
Utiliza estadística Deductivo Control sobre
fenómenos
Prueba hipótesis Probatorio Precisión
Hace análisis de causa-efecto Analiza la realidad
objetiva
Réplica
Predicción
Mixto Combinación del enfoque cuantitativo y cualitativo
Cualitativo Explora los fenómenos en profundidad Inductivo Profundiza los
significados
Se conduce básicamente en ambientes
naturales
Recurrente Amplitud
Los significados se extraen de los datos Analiza múltiples
realidades subjetivas
Riqueza
interpretativa
No se fundamenta en la estadística No tiene secuencia
lineal
Contextualiza en
fenómeno
(Hernández-Sampieri, Fernández-Collado, & Baptista-Lucio, 2006)
La Encuesta:
La encuesta es una técnica de investigación social. En la evaluación de la calidad de los servicios
públicos, se debe conocer la satisfacción de los usuarios y realizarle seguimiento. Para que la
muestra sea representativa de la población de interés, se debe seleccionar un método adecuado de
muestreo (Cea D’ Ancona, 1995).
Los criterios que se deben tener en cuenta para el diseño de la muestra son:
Identificación y cuantificación de la población al que va dirigido el mismo.
Cuál es la parte de la población que va a ser encuestada.
Métodos de muestreo:
96
Con base al planteamiento del problema, el diseño y alcance de la investigación se elige el
método probabilístico, pues para obtener resultados verdaderamente representativos de la
población encuestada, en lo posible se debe realizar el estudio de esta naturaleza definido como:
Probabilístico o científico: Con éste método es posible encontrar el error muestral, ya que
se conoce la probabilidad que cada elemento del conjunto tiene de pertenecer a la
muestra, y se obtienen por medio de una selección aleatoria o mecánica de las unidades de
análisis.
Así mismo se debe contar con un marco de muestreo y estratificar la encuesta para lograr una
mayor precisión en las estimaciones del estudio.
i. Muestreo aleatorio simple: A cada sujeto de una población de N elementos se le asigna un
número y a través de una tabla de números aleatorios se selecciona un cierto número
necesarios de sujetos hasta que se complete el tamaño de la muestra (n) que se requiere.
Tomado para identificar la muestra total que debe ser tomada dentro del conjunto elegido
ii. Muestreo estratificado: La población se divide en grupos homogéneos según ciertas
características (lugar de residencia, sexo, edades). Cada grupo constituye una muestra
independiente y a cada uno de estos se le aplica un muestreo aleatorio simple. El cual es
aplicado para realizar el análisis correspondiente a los grupos por estrato.
La confianza o el porcentaje de confianza es el porcentaje de seguridad que existe para
generalizar los resultados obtenidos. Es decir, que un porcentaje del 100 % equivale a decir que
no existe ninguna duda para generalizar tales resultados, pero también implica estudiar a la
totalidad de los casos de la población. Para evitar un costo muy alto para el estudio o debido a
que en ocasiones llega a ser prácticamente imposible el estudio de todos los casos, entonces se
busca un porcentaje de confianza menor. Comúnmente en las investigaciones sociales se busca
un 95 %.
El error o porcentaje de error corresponde a elegir la probabilidad de admitir una hipótesis que
sea falsa como si fuera verdadera, o viceversa: refutar la hipótesis verdadera por considerarla
falsa. Al igual que en el caso de la confianza, si se pretende eliminar el riesgo de error y
suponerlo como 0%, entonces la muestra será del mismo tamaño que la población, por lo que es
conveniente correr un cierto riesgo de equivocarse. Usualmente se aceptan errores del orden de
entre el 4% y el 6%, tomando en cuenta de que no se definen como complementarios la
confianza y el error.
La variabilidad se puntualiza como la probabilidad (o porcentaje) con el que se aceptó y se
rechazó la hipótesis que se quiere probar en alguna investigación preliminar o en un ensayo
anterior a la investigación actual. El porcentaje con que se aceptó tal hipótesis se denomina
variabilidad positiva y se denota como “p”, y el porcentaje con el que se rechazó la hipótesis es
la variabilidad negativa, denotada como “q”. Hay que suponer que p y q son complementarios,
es decir, que su suma es igual a la unidad: p+q=1. Además, cuando se hace uso del término
máxima variabilidad, en el caso de no existir antecedentes sobre la investigación (no hay otras
similares o no se pudo aplicar una prueba previa), entonces los valores de variabilidad serán
p=q=0.5.
97
El sesgo muestral se refiere a una tendencia sistemática esperada en un método de muestreo, este
puede suprimirse, o minimizarse, usando la aleatorización o muestra aleatoria. Además, puede de
igual manera minimizarse intentando llegar a la mayor cantidad de población posible; por lo que
se hace un llamado de colaboración a las alcaldías (locales y distrital), con el fin de que la
encuesta sea publicada por redes sociales y páginas Web oficiales.
98
ANEXO II. TABLA DE DISTRIBUCIÓN NORMAL
En la Tabla 43 se muestra los valores de distribución normal, la cual permite determinar los
diferentes niveles de confianza.
(López Fidalgo, 2016)
Tabla 43 Tabla de distribución normal
99
ANEXO III. CARTA DIRIGIDA A ALCALDÍAS
La Ilustración 11 muestra la carta entregada a las distintas alcaldías locales y distrital con el fin
de difundir entre los habitantes de Bogotá la encuesta propuesta como herramienta para el
proyecto, aprobada por la coordinación de Ingeniería eléctrica de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
Ilustración 11 Carta dirigida a las alcaldías locales
Autores
100
ANEXO IV. DATOS ESTADÍSTICOS DE EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO Y PORCENTAJE
PRESENCIAL EN LOS HOGARES
Tabla 44. Datos estadísticos respecto al equipamiento eléctrico existente en las viviendas
Equipo Frecuencia Media Mediana Moda Porcentaje [%] Estrato 1 [%] Estrato 2 [%] Estrato 3 [%] Estrato 4 [%] Estrato 5 [%] Estrato 6 [%]
Lavadora 336 1,040 1 1 95 72 94 97 98 100 100
Secadora 41 0,127 0 0 12 0 5 13 12 36 58
Nevera 366 1,133 1 1 99 100 98 99 100 100 100
Horno 190 0,588 1 1 56 33 51 57 63 64 92
Estufa 315 0,975 1 1 85 100 92 82 76 57 92
Microondas 225 0,697 1 1 63 44 57 64 66 100 100
Ducha eléctrica 247 0,765 1 1 60 83 76 57 44 14 33
Calentador de agua 75 0,232 0 0 23 0 10 24 51 43 50
Aire acondicionado y/o ventilador 13 1,051 0 0 3 0 3 2 7 7 8
Calefactor 11 0,034 0 0 3 0 0 1 12 14 25
Aspiradora 145 0,449 0 0 43 17 33 45 66 50 83
Plancha 356 1,102 1 1 96 89 98 95 95 93 100
Plancha y/o secador de cabello 300 0,929 1 1 73 50 73 71 85 79 92
Computador portátil o de escritorio 610 1,900 2 1 93 61 92 98 95 100 100
Impresora 217 0,672 1 1 57 22 49 67 54 71 83
Celular 933 3,049 3 4 95 100 100 100 100 100 100
Tablet 273 0,845 1 1 59 28 46 64 76 79 83
Televisor 745 2,365 2 2 96 100 99 98 100 93 100
Reproductores de vídeo 322 0,997 1 1 65 72 71 62 61 36 75
Consolas de video juego 154 0,477 0 0 40 17 30 48 44 50 50
Equipo de sonido 288 0,892 1 1 74 50 78 74 71 71 92
Autores
101
La Tabla 44 presenta los datos estadísticos arrojados por la encuesta respecto al equipamiento
eléctrico existente en las viviendas, en relación con su porcentaje de tenencia y medidas de
tendencia central. Los elementos resaltados con color amarillo corresponden a los elementos con
mayor presencia en los hogares.
102
ANEXO V. CORRELACIONES
La correlación es un método estadístico que permite determinar la relación entre dos variables, o
de una dependiente con dos o más independientes (llamada correlación múltiple) (Ramón,
1977).En la presente sección se analiza la correlatividad entre las principales variables expuestas
en la encuesta.
i. Correlación de Pearson
La correlación de Pearson (r) es una prueba estadística que permite analizar la relación entre dos
variables medidas en un nivel por intervalos 0 de razón; en donde "A mayor X, mayor Y', "A
mayor X, menor y", "altos valores en X están asociados con altos valores en Y", "altos valores en
X se asocian con bajos valores de Y'. La prueba no analiza la causalidad ya que no considera a
una variable como independiente y a otra como dependiente (Hernández-Sampieri et al., 2006).
Este coeficiente se calcula a partir de las puntuaciones obtenidas en una muestra en la que hay
dos variables. Se relacionan las puntuaciones obtenidas de una variable con las obtenidas de la
otra, con los mismos participantes o casos. El nivel de medición de las variables se realiza en
intervalos o razón, el cual puede variar de entre -1 y 1, como se muestra en la Tabla 45.
Tabla 45. Variación del coeficiente con su respectivo significado
Coeficiente Significado
-1 Correlación negativa perfecta
-0,9 Correlación negativa muy fuerte
-0,75 Correlación negativa considerable
-0,5 Correlación negativa media
-0,25 Correlación negativa débil
-0,1 Correlación negativa muy débil
0 No existe correlación alguna entre las variables
0,1 Correlación positiva muy débil
0,25 Correlación positiva débil
0,5 Correlación positiva media
0,75 Correlación positiva considerable
0,9 Correlación positiva muy fuerte
1 Correlación positiva perfecta
(Hernández-Sampieri et al., 2006)
Para el caso de correlación negativa perfecta se tiene que Y>A>X de manera proporcional. Cada
vez que X aumenta una unidad, Y disminuye siempre una de manera constante. También es
aplicable a Y<A<Y.
ii. Coeficiente Rho de Spearman
103
El coeficiente Rho de Spearman (rs), es una medida de correlación para variables en niveles de
medición orinales de manera en que los individuos u objetos de la muestra de estudio se puedan
ordenar por rangos o jerarquías. El coeficiente varía desde -1 (correlación negativa perfecta) a 1
(correlación positiva perfecta), teniendo en cuenta al 0 como ausencia de correlación entre las
variables jerarquizadas.
iii. Significancia
Sig. (bilateral) es el valor (p) de la significación muestral de la hipótesis nula (hipótesis de
opinión general a la cual se trata de rechazar, anula o aceptar).
Para el valor ‘p’ se tiene:
Si p ≥ α, se acepta la hipótesis nula.
Si p ≤ α, se rechaza la hipótesis nula.
Con un contraste unilateral, el valor de ‘p’ será la mitad del que aparezca en el cuadro (que
siempre es bilateral).
Por ejemplo, con una significancia Sig.<0.05, se rechaza la hipótesis nula, presentando entonces
que existe una asociación lineal entre las variables (Hernández-Sampieri et al., 2006).
