Post on 27-Jan-2016
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
..
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1
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gm
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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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