Aplicación para el cálculo de la tarifa energética de usuarios industriales

Abstract

En Colombia, no existe regulación alguna que permita calcular una referencia para la tarifa energética de los usuarios no regulados. Por tanto, se propuso crear una “Aplicación para el cálculo de tarifa energética de usuarios industriales”. La propuesta consiste en dividir a la región Caribe en sus cuatro STR y ejecutar un compromiso de unidad y un despacho económico, bajo distintos escenarios de operación como, hidrología baja, hidrología alta y condición N-1, calcular una tarifa según las demandas promedio, en un intervalo de 1 hora para un periodo de 24 que suministra el usuario. El diseño de esta aplicación sigue un enfoque sistemático y considera restricciones económicas, medioambientales y sociales. Se toma en cuenta la generación fotovoltaica con una curva regular de generación y se desarrolla el algoritmo de optimización mediante programación lineal entera mixta, los resultados se presentan en una interfaz grafica de varias pestañas, amigable y sencilla para el usuario, que presenta el objetivo central de otorgar una tarifa y graficas del despacho del compromiso de unidad. Se ha logrado un prototipo funcional validado mediante pruebas y comparaciones de los resultados obtenidos, con los precios históricos de los contratos bilaterales en los departamentos de los sujetos de prueba, obteniendo que los resultados se ubican dentro de estos rangos aceptables, destacando su efectividad y precisión en cálculo de tarifa de referencia que permita darle al usuario industrial un punto indicativo de su tarifa en particular. El estudio también ofrece recomendaciones valiosas para futuras investigaciones y desarrollos, como análisis de sistemas regionales de transmisión, integración de fuentes renovables distintas a la fotovoltaica, consideración de almacenamiento de energía, entre otras. Estas líneas de investigación contribuirán a un desarrollo sostenible y eficiente en el campo energético.

In Colombia, there is no existing regulation that allows for the calculation of a reference for the energy tariff of non-regulated users. The proposal is the creation of an "Application for Calculating Energy Tariffs for Industrial Users." The proposal involves dividing the Caribbean region into its four STRs (Regional Transmission Systems) and executing a unit commitment and economic dispatch under different operating scenarios such as low hydrology, high hydrology, and N-1 condition. The tariff is calculated based on average demands within a 1-hour interval over a 24-hour period supplied by the user. The design of this application follows a systematic approach and considers economic, environmental, and social constraints. It considers photovoltaic generation with a regular generation curve and develops the optimization algorithm using mixed-integer linear programming. The results are presented in a user-friendly graphical interface with multiple tabs, providing the central objective of granting a tariff and graphical representations of the unit commitment dispatch. A functional prototype has been achieved and validated through testing and comparisons with historical prices of bilateral contracts in the departments of the test subjects. The results fall within acceptable ranges, highlighting the effectiveness and precision in calculating a reference tariff that provides industrial users with an indicative point for their specific tariff. The study also offers valuable recommendations for future research and development, such as the analysis of regional transmission systems, integration of renewable sources other than photovoltaic, consideration of energy storage, among others. These lines of investigation will contribute to sustainable and efficient development in the field of energy.