HERRAMIENTAS MULTIOBJETIVO PARA HERRAMIENTAS MULTIOBJETIVO PARA LA TOMA DE DECISIONES DE LA TOMA DE DECISIONES DE

INVERSIÓN DE ENERGIZACION EN INVERSIÓN DE ENERGIZACION EN ZONAS NO INTERCONECTADAS ZONAS NO INTERCONECTADAS

 Grupos de Microeconomía Aplicada y Energías Alternativas (GEA) – Universidad de Antioquia

Carbono & Bosques

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• 66% del territorio (4% de la población).

• Bajos ingresos per capita y condiciones de vida precarias.

• Baja urbanización y actividades primarias.

• Población altamente esparcida.

• Carencia de infraestructura básica.

• Institucionalidad y gobernabilidad precarias.

• Baja viabilidad financiera y técnica para ser incorporadas en el Sistema Interconectado Nacional (SIN).

• Alta oferta recursos naturales.2

OBJETOOBJETOProblema multicriterio.

Herramienta para la toma fácil de decisiones de inversión.

Sostenibilidad ambiental.

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Fuente: Informe Final RESURL II 2004

Ejemplo: maximización capitales de una comunidad

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VALORACIÓN DE CAPITALES COMUNIDAD INDÍGENA DE JAMBALÓ

0

5

10

15

20Financiero

Fisico

HumanoNatural

Social

- Valoración de capitales y pesos subjetiva

- Supone dinámicas de desarrollo ad hoc: que prioricen asingaciones ideales pero no factibles ni de mínimo costo

- Son determinísticos (no se puede hacer inferencia sobre los impactos marginales)

Ejemplo: maximización capitales de una comunidad

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Elección social y múltiples objetivos

La función multicriterio debe ser positiva respecto al impacto marginal de una política o una alternativa, independiente de la importancia que se le de a cada función u objetivo: en términos de eficiencia cualquier ponderación de criterios es irrelevante (figura).

Una alternativa seleccionada no puede representar las preferencias sociales ni va a ser eficiente: los objetivos son incompatibles entre sí (Arrow, 1971; Downs, 1957; Rosen, 2002).

Elección sujeta a ciclos políticos y manipulación.

Se supone decisor(es) omnisciente, benevolente y con compromiso de largo plazo.

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Problemas sociales equivalentes: segundo teorema bienestar

n1,2,...,g

..

)()(),...()(

1

11

gm

i

gi

m

i iiim

wx

XxtS

xZwxZxZfxZMax

nimhg

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,...,2,1,...,2,1,

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xZMax

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Base conceptual para el diseño de un algoritmo Base conceptual para el diseño de un algoritmo de decisión para la energización de áreas ruralesde decisión para la energización de áreas rurales

La elección de una alternativa de energización para una localidad puede ser representada como un problema multicriterio:

- Recursos biofísicos disponibles- Tecnologías de energización disponibles y cercanía al SIN- Precios de mercado tecnologías

→→

- Variables socioeconómicas y culturales- Restricciones institucionales (regulación e incentivos) y de

gobernabilidad- Resultado: Alternativa de mínimo costo social sostenible 8

Herramienta HMO

• Uso de protocolos multivariados para reducir un problema multiobjetivo a la maximización de un Índice

- Abordamos un problema de optimización por etapas, todas las variables se reducen a una dimensión de costos, es decir, cualquier variable o criterio es cuantificado monetariamente.

• Criterio de elección: la alternativa de menor VPN.

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Diagrama conceptual HMOFuentes renovables

•Radiación solar

•Vientos

•Productividad de los

ecosistemas

Variables espaciales

•MIcrocuencas

Fuentes no renovables

Variables discretas

•Combustible

Recursos

Variables discretas

Tecnología

Alternativas

Variables espaciales y discretas

•Paneles solares

•Molinos de viento

•Biomasa

•Pequeñas Centrales Hidroeléctricas

•Diesel

•Interconexión

Opciones por defecto

•Equipos necesarios

•Costos implementación

•Tasas de descuento

•Período de análisis

•Costos MDL

ValoraciónDemanda de energía

•Unidades municipales

Variable espacial

•Necesidades actuales

•Necesidades proyectadas

VPN

Alternativa óptima

Variables discretas

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El problema del desarrollo en las ZNIEl problema del desarrollo en las ZNI

• El proceso de desarrollo en las ZIN no es determinístico, ni puede asimilarse a los resultados de modelos crecimiento endógeno.

: Muchas herramientas suponen crecimientos poblacionales o dinámicas de desarrollo ad hoc.

• Son altamente dependiente de fuerzas exógenas (conflicto armado, migraciones, atracción polos de desarrollo, cambio climático), en contra de las endógenas.

• Ceteris paribus problemas de gobernabilidad, pueden tener estados estacionarios de muy bajo nivel.

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SOFTWARE

El algoritmo se programa en el software R.

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Identificación de la oferta ambiental del lugar evaluado, a partir de la información disponible

El algoritmo contiene una tabla de oferta ambiental :•Velocidad del viento•Radiación solar incidente•Oferta hídrica (entrada)•Biomasa

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El algoritmo evalúa la oferta ambiental de un lugar y establece el grupo de alternativas energéticas adecuado.

La resolución espacial depende de la calidad de la información disponible (1km).

Se establecerá la información proxi que permita derivar la oferta.

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Estimación biomasa • Mapa ZV Holdridge• Se aplicó una ecuación

de crecimiento para estimar la oferta de biomasa (dy/dt) solo en función de la PPB (yp)Y de la biomasa máxima (A):

yAyPPNyr

AAyPPN

dtdy m

pm

mmp 1

1 11111

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Restricciones RSI

El algoritmo incorpora restricciones sociales e institucionales (RSI) que castigan el valor de implementación de las alternativas identificadas como relevantes.

Indices RSI: Se construyen con base en análisis de niveles de asociación estadística entre variables que tipifican las restricciones y calificadores.

Censo DANE 200516

Indices de RSIri = (Zpob)*0,061+(Zpob_rural)*-0,051+(Zanalfa)*0,027+(Zanalfa_rural)*-

0,052+(Znbi)*0,028+(Znbi_rural)*-0,067+(Zvivien)*0,060+(Zvivien_rural)*-0,048+(Zenerg)*0,075+(Zalcan)*0,096+(Zacue)*0,089+

(Ztel)*0,093+(Zhogecon)*0,087+(Zindust)*0,096+(Zcomer)*0,088+(Zserv)*0,092+(Zotra)*0,095+(Zuniagro)*-0,098+(Zhog)*-0,062+

(Zhog_rural)*-0,044+(Zusuarios)*-0,061

Acandí Riosucio Unguía

VPN RSI (USD) 11418.6855 10838.161 10848.8087

VPN RSI/VPN alternativa 2.39% 1.06% 2.27%

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Valoración de costos de cada alternativa, considerando la demanda potencial del lugar

La demanda se define mediante comparación con lugares de similares características, pero con disponibilidad energética.

Costos de implementación

Demanda potencial de localidades comparables con altos usos y suministro de electricidad

•Diferentes tecnologías

•Capacidades de generación

Costos de establecimiento de la solución inicial en la población

Nuevas necesidades, nuevos costos18

Comparación entre costos de las alternativas energéticas vs Costos

Interconexión eléctrica

VS

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-Lleva implícita la compleja estructura de incentivos regulatorios, fiscales y tributarios, ambientales, entre otros colombiana que define costos y tarifas.

Comparación entre costos de las alternativas energéticas vs Costos

Interconexión eléctrica

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Permite determinar el número mínimo de municipios MDL Sombrilla con VPN positivo.

Opción MDL

Descripción Costo MDL

Inversion inicial 300000Costos de transacción 45270Costos de validación 5000Costos de registro 5000Costos de verificación 30000Otros 5270

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Aplicación HMO

Acandí (844) Riosucio (840) Unguía (839)

DS 258 177 192

DP 1676 1146 1247

Δ 1418 969 1055

Viviendas 1880 1285 1399

Parámetros técnicos in situ: caudal y altura arroyos. Distancia a la red SIN: Si es mayor a 100 kM HMO descarta opción interconexión: Riosucio (87 km). Factor de carga curva demanda a abastecer: 0,7.

Parámetros económicos: Inflación: 10%, TC: 2000, Ti: 7%, CER: 10 USD.

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Aplicación HMO

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Aplicación HMO

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