GESTIÓN INTEGRAL DE LA SEGURIDAD DEL ABASTECIMIENTO ELÉCTRICO EN MERCADOS LIBERALIZADOS

Introducción y objetivo: El uso final de la energía eléctrica se constituye en un componente esencial de la vida moderna. Los problemas de desabastecimiento eléctrico son potencialmente muy costosos y traumáticos. a pesar de ello, los sistemas eléctricos no pueden ser diseñados con fiabilidad del 100%; porque los costes de conseguirlo serían prohibitivos y porque en sistemas cada vez menos regulados, las principales variables del mercado no son controlables. Hasta ahora, las medidas y mecanismos previstos en mercados liberalizados para asegurar el abastecimiento eléctrico no han resultado eficientes ni eficaces. El objetivo principal de esta tesis es proponer un cambio de paradigma en torno al concepto de la seguridad del abastecimiento eléctrico: como proceso y como servicio de uso común, y los lineamientos generales de su gestión integral; para solucionar, al menor parcialmente, los problemas identificados en torno a su consecución, para hacer realidad un sistema sostenible de abastecimiento eléctrico seguro: suficiente para cubrir la demanda, a precios asequibles para los consumidores y de disponibilidad ininterrumpida, y para convertirla en un objetivo prioritario de los mercados liberalizados. Estructura de la Tesis: esta tesis está organizada en partes de acuerdo al ciclo PHVA-Planificar, Hacer, Verificar, Actuar-de mejora continua, aplicado a la propuesta de gestión integral del servicio de la seguridad de abastecimiento eléctrico. Inicialmente se presenta un análisis crítico del concepto y gestión tradicional-parcial y fragmentada- de la seguridad del abastecimiento eléctrico en mercados liberalizados: los principales problemas al considerarla como externalidad positiva y como bien público, las principales soluciones adoptadas para solucionar estos problemas, algunos casos de aplicación de la experiencia internacional en torno a su tratamiento y su regulación económica. Luego se propone un cambio de paradigma en el concepto de la seguridad del abastecimientoBuriticá Arboleda, CI. (2012). GESTIÓN INTEGRAL DE LA SEGURIDAD DEL ABASTECIMIENTO ELÉCTRICO EN MERCADOS LIBERALIZADOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18466Palanci

Prototipo de cosecha inteligente de agua lluvia para mejorar la eficiencia energética residencial en Bogotá

Objective: To present the results and impacts of a prototype for harvesting rainwater in a single-family house in Bogota (Colombia), designed to save both potable water consumption as well as the embodied energy required to produce and distribute it from the city water system. Context: The city of Bogota has a bimodal rainfall regime with multiannual monthly minima above 30 mm, and an average above 60 mm. This high rainfall intensity and frequency constitutes a potential hydric and energetic resource, which is available to the region during most of the year, and could be extracted through new systems for rainwater collection and use (referred to as SCALLs, for its acronym in Spanish). In this article, we will focus on the initial design of a rainwater harvester prototype with a capacity for one family. This prototype has been designed to operate under the high rainfall potential of the city, in order to store and deliver water efficiently to a household connected to the main local water provider (the Aqueduct Company of Bogota, EAB in Spanish). The water supplied by the prototype is enough to substitute the consumption of tap water for the usage of toilets, washing machine, watering of gardens, and cleaning of tanks and general surfaces. In comparison to the water provider, the rainwater harvester prototype is competitive with the quantity of water it delivers, and with the reduced consumption of energy required to supply it. Method: To start the analysis of potential energy efficiency, we considered rainwater as a composition of two distributed resources: the water itself, and its embedded energy. Thus, rainwater has the potential to both replace the tap water consumption and reduce the energy service provided by the centralized water supply of the EAB. To evaluate the efficiency of this substitution, we generated a new 5-step method that allowed us to define the baseline efficiency as a performance projection of the centralized tap water service, and then compare it to the performance improvement of the SCALL prototype. We found that the main performance indicator is the comparative energy intensity, which enables the calculation of multiple benefits of energy efficiency. Results: The SCALL prototype, in the initial stages of its implementation, achieved savings of 25% in drinking water used in the home, 26% of embedded energy and a reduction of greenhouse gases by 27%. This was obtained with only 22.4% of the nominal design capacity of the prototype, in a study period of 56 months. In this period, it was possible to recover the investment from the economic savings resulting from the substitution of drinking water for rainwater. The results suggest that the EAB could develop an efficient SCALL implementation program by its users, which would allow it to obtain close to an income and monetary savings that would represent close to 2% of the total income that each residential SCALL would produce. The degree of success of which would depend on the massification of the program. This without accounting for the benefits that would be obtained by deferring investments for infrastructure expansion, security of supply and reliability provided by the implementation of efficient SCALLs. Conclusions: The results of the energy efficiency evaluation show the technological, economic, environmental and social viability of the SCALL prototype of a residential user in Bogotá. At the same time, we propose a new methodology for evaluating the energy efficiency potential from a distributed resource such as rainwater, allowing scrutiny of its multiple benefits compared to a centralized service supplier. For the Capital District of Bogotá, it would be beneficial (socially and environmentally) to develop a policy to promote SICCALL to efficiently manage the demand for water and energy. This policy could be made possible by the development of collaborative network economies, around distributed water and energy resources, in order to meet the objectives of sustainable development and citizen participation, of the so-called smart cities.Objetivo: Presentar los resultados e impactos de un prototipo de cosecha inteligente de agua lluvia diseñado para la sustitución parcial de agua potable, incluyendo la energía embebida requerida para su producción y distribución, en una vivienda unifamiliar en Bogotá (Colombia). Contexto: La ciudad de Bogotá, posee un régimen bimodal de precipitaciones frecuentes con mínimos mensuales multianuales que superan los 30 mm y como promedio superan los 60 mm. Esta frecuencia de lluvias representa un potencial hídrico y energético, almacenado en la atmósfera, disponible localmente durante la mayor parte del año, de manera que posibilita su realización bajo esquemas novedosos de diseño tecnológico y económico de los SCALL – Sistemas de Cosecha de Aguas Lluvias. En este artículo nos centraremos en el establecimiento de las bases de diseño de un prototipo de cosecha de agua lluvia unifamiliar que logre capturar las potencialidades pluviales y energéticas de su entorno y pueda competir eficientemente frente al suministro de agua de la Empresa de Acueducto de Bogotá EAB; sustituyendo los usos de agua potable en inodoros, lavado de ropa, riego de jardines y limpieza de espacios y tanques; que además, lo logre consumiendo menor energía que el proveedor centralizado de agua potable. Método: Se parte de considerar al agua lluvia como un recurso distribuido, tanto de agua como de energía. Este recurso tiene la capacidad de sustituir al agua potable provista como servicio energético de abastecimiento centralizado de agua de la EAB. Para evaluar la eficiencia de la sustitución de agua potable por agua lluvia cosechada, se genera un nuevo método que en solo 5 pasos permite evaluar la eficiencia comparativa, tomando como línea de base la proyección del desempeño del servicio centralizado de agua potable, respecto a la medida de mejoramiento del desempeño del prototipo SCALL. Para ello, se toma como principal indicador de desempeño a la intensidad energética comparada; la cual, a su vez posibilita el cálculo de beneficios múltiples de la eficiencia energética. Resultados: El prototipo SCALL, en las etapas iniciales de su implementación, logró ahorros del agua potable utilizada en la vivienda del 25%, de la energía embebida del 26% y el abatimiento de los gases de efecto invernadero en un 27%. Esto fue obtenido con apenas un 22,4% de la capacidad nominal de diseño del prototipo, en un periodo de estudio de 56 meses. En este periodo se logró recuperar la inversión a partir de los ahorros económicos producto de la sustitución del agua potable por agua lluvia. Los resultados sugieren que la EAB podría desarrollar un programa de implementación de SCALL eficientes por parte de sus usuarios, lo que le permitiría obtener cerca de un ingresos y ahorros dinerarios que representarían cerca del 2% del total de ingresos que produciría cada SCALL residencial. El grado de éxito dependería de la masificación del programa. Esto sin contabilizar los beneficios que obtendría al aplazar las inversiones por ampliación de infraestructura, seguridad de abastecimiento y confiabilidad que proporciona la implementación de los SCALL eficientes. Conclusiones: Los resultados de la evaluación de la eficiencia energética arrojan la completa viabilidad tecnológica, económica, ambiental y social del prototipo SCALL de un usuario residencial en Bogotá. A la vez se dispone de una nueva metodología para la evaluación del potencial de eficiencia energética y sus beneficios múltiples cuando es escrutado un servicio energético provisto por un recurso distribuido como es el agua lluvia. Para el Distrito Capital de Bogotá resulta conveniente tanto social y ambientalmente desarrollar una política de promoción del SICCALL como medida de gestión eficiente de la demanda de agua y energía. Esta medida puede ser posibilitada por el desarrollo de economías de red y colaborativas, alrededor de recursos distribuidos de agua y energía, en la vía del cumplimiento de los objetivos de desarrollo sostenible y participación ciudadana, de las llamadas ciudades inteligentes

Estudio experimental de potencias, factor de potencia y energía eléctrica en cargas industriales tomando como referencia la norma IEEE Std 1459-2010

Electric power and power factor (PF) are electric variables affecting industrial level for the calculation of the cost of electricity consumed; generally for its securing digital meters or quality analyzers (PQA) are generally used, applying different algorithms or methodologies for calculating electric power, finding significant differences when comparing the obtained records to each of the measured variables. This article takes an experimental study for electrical variables from the provisions of the methodology outlined by IEEE Std 1459-2010, which is taken as a reference to compare values for reactive power ranging up to 40% and apparent power factor to 20%. Error attributed to the fact that some digital equipment do not analyze the measurement phase as the only and real system, but as the sum of three independent and ideal systems.Las potencias eléctricas y factor de potencia (FP) son variables eléctricas que inciden a nivel industrial en el cálculo del costo de la energía eléctrica consumida; para su obtención generalmente se utilizan medidores digitales o analizadores de calidad (PQA) que emplean diferentes algoritmos o metodologías para el cálculo de la energía eléctrica, encontrándose diferencias importantes al comparar los registros obtenidos para cada una de las variables medidas. El presente artículo realiza un estudio experimental para obtener las variables eléctricas a partir de lo estipulado en la metodología señalada por norma IEEE Std 1459-2010, que se toma como referente para comparar valores para potencia reactiva que varían hasta un 40% y potencia aparente y factor de potencia hasta un 20%. Error que se atribuye a que algunos equipos de medida digitales no analizan el sistema trifásico como único y real sino como la suma de tres sistemas independientes e ideales

Aspectos económicos y regulatorios para el aprovechamiento de los recursos distribuidos de bioenergía en Colombia

Los Recursos Distribuidos de Bioenergía (RDB) se encuentran por lo general del lado de la demanda y en propiedad del usuario energético, ya sea del sector residencial, comercial, industrial, de servicios, en la comunidad o en la municipalidad. Por esta razón, la mayor parte de los RDB se monetizan cuando los usuarios deciden autoproducir energía, ya sea al reducir sus costos de consumo, o bien a través de la venta de sus excedentes. En el presente capítulo se describen los principales aspectos económicos y regulatorios para el aprovechamiento de los RDB en Colombia, y se plantean pautas para su análisis, a la luz de algunas deficiencias e insuficiencias halladas en su implementación. Para visibilizar la competitividad de los RDB con respecto a la producción carboeléctrica (la tecnología convencional más económica) y con otros recursos de energía descentralizada, se utilizaron dos métodos: el costo índice de la generación eléctrica, y el Costo Nivelado de Energía (LCOE). A diferencia de las otras tecnologías, el aprovechamiento de los RDB del lado de la demanda ahorra dinero a los consumidores, despierta el interés de los inversores y crea numerosos puestos de trabajo nuevos. Estos beneficios pueden ayudar a impulsar las economías en dificultades, especialmente en este periodo de pandemiaPrimera edició

APRENDYSAGE methodology applied to the study cases: Briceño-Boyacá and Cajicá-Cundinamarca

Context: The dependence on conventional sources of electrical energy, the depletion of resources and the need to improve the reliability and efficiency of electric power service lead to the promotion of non-conventional sources of electric power, such as the resources of livestock residual biomass. Method: This paper presents the results of theoretical and technical energy potential in using cattle waste for the self-generation of electricity applied to two case studies. The study implements the APRENDYSAGE methodology and analyzes the technical, economic, and environmental viability using the RETScreen software. Results: The electrical energy generated from the use of livestock biomass residual resources, and the implementation of self-generation systems, can meet the needs of a household with an installed capacity of 3 kW. Conclusions: The economic investment required for the application of this type of project is quite high. However, there are benefits such as the reduction of emission of greenhouse gases, the reduction of outbreaks of infection due to inadequate management of livestock residual biomass, and the production of biofertilizers and biogas, which make the application of this type of projects advisable

Metodología APRENDYSAGE aplicada a los casos de estudio: Briceño (Boyacá) y Cajicá (Cundinamarca)

Context: The dependence on conventional sources of electrical energy, the depletion of resources and the need to improve the reliability and efficiency of electric power service lead to the promotion of non-conventional sources of electric power, such as the resources of livestock residual biomass.Method: This paper presents the results of theoretical and technical energy potential in using cattle waste for the self-generation of electricity applied to two case studies. The study implements the APRENDYSAGE methodology and analyzes the technical, economic, and environmental viability using the RETScreen software.Results: The electrical energy generated from the use of livestock biomass residual resources, and the implementation of self-generation systems, can meet the needs of a household with an installed capacity of 3 kW.Conclusions: The economic investment required for the application of this type of project is quite high. However, there are benefits such as the reduction of emission of greenhouse gases, the reduction of outbreaks of infection due to inadequate management of livestock residual biomass, and the production of biofertilizers and biogas, which make the application of this type of projects advisable.Contexto: La dependencia a las fuentes convencionales de energía eléctrica, el agotamiento de los recursos y la necesidad de mejorar la confiabilidad y eficiencia del servicio de energía eléctrica conllevan a la promoción de las fuentes no convencionales de energía eléctrica, como los recursos de biomasa residual pecuaria.       Método: Este documento presenta los resultados de los potenciales energéticos teóricos y técnicos a partir del aprovechamiento de los desechos de ganado vacuno en la autogeneración de electricidad para dos casos de estudio, a través de la metodología APRENDYSAGE y del análisis de su viabilidad técnica, económica y ambiental, con el software RETScreen.Resultados: La energía eléctrica generada a partir de la implementación de sistemas de biodigestión con recursos de biomasa residual pecuaria y sistemas de autogeneración logra suplir las necesidades propias de un hogar con capacidad instalada de 3 kW.Conclusiones: La inversión económica para la aplicación de este tipo de proyectos es bastante alta; sin embargo, existen beneficios como la reducción de emisiones de efecto invernadero, la reducción de focos de infección debido al manejo inadecuado de la biomasa residual pecuaria, y la producción de biofertilizantes y biogás, que hacen viable la aplicación de estas iniciativas

GESTIÓN EFICIENTE DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN MERCADOS LIBERALIZADOS

En la búsqueda de mayor eficiencia técnico-económica para el abastecimiento de la demanda eléctrica, los procesos de producción de energía eléctrica se han liberalizado. La generación ha pasado de ser una actividad regulada y planificada centralmente, a ser una actividad que se ejerce en un ambiente de competencia. En este ambiente, los productores de electricidad son libres para determinar sus inversiones y niveles de producción a fin de maximizar sus beneficios. En este documento se presenta la evaluación técnico-económica de la generación eléctrica como un proceso metodológico que le permite al agente productor determinar y calcular sus ingresos y ganancias; y, sobre esta base, hacer una gestión eficiente de su productividad y participación en los mercados donde se negocia su producto. Además, en el caso de poseer diferentes tecnologías para la producción de electricidad, gestionar la competitividad de cada una de ellas aprovechando sus diferenciastécnico-económicas y operativas

PRIORIZACIÓN DEL PORTAFOLIO DE PROYECTOS TECNOLÓGICOS DE UN PLAN ESTRATÉGICO DE TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN –PETIC

En este trabajo se expone una propuesta metodológica para la priorización de proyectos. La metodología utilizada se basa en el análisis factorial multivariable sujeto a la identificación de características propias, comunes a cada uno de los proyectos de un portafolio; y, su definición como factores a fin de utilizarlos como referentes para el análisis comparativo y la priorización de proyectos. La sistematización de información y procesamiento se desarrolla utilizando una herramienta informática para análisis estadístico, que permite combinar criterios cualitativos con cuantitativos. Tal propuesta metodológica fue aplicada al portafolio de proyectos tecnológicos identificado y formulado en el Plan Estratégico de Tecnologías de Información y Comunicación – PETIC 2008-2012, de la Secretaría Distrital de Salud –SDS. Los resultados se exponen como un listado de 53 proyectos en un orden consecutivo de prioridad para su desarrollo, de mayor a menor

Estudio experimental de potencias, factor de potencia y energía eléctrica en cargas industriales tomando como referencia la norma IEEE Std 1459-2010

Electric power and power factor (PF) are electric variables affecting industrial level for the calculation of the cost of electricity consumed; generally for its securing digital meters or quality analyzers (PQA) are generally used, applying different algorithms or methodologies for calculating electric power, finding significant differences when comparing the obtained records to each of the measured variables. This article takes an experimental study for electrical variables from the provisions of the methodology outlined by IEEE Std 1459-2010, which is taken as a reference to compare values for reactive power ranging up to 40% and apparent power factor to 20%. Error attributed to the fact that some digital equipment do not analyze the measurement phase as the only and real system, but as the sum of three independent and ideal systems.Las potencias eléctricas y factor de potencia (FP) son variables eléctricas que inciden a nivel industrial en el cálculo del costo de la energía eléctrica consumida; para su obtención generalmente se utilizan medidores digitales o analizadores de calidad (PQA) que emplean diferentes algoritmos o metodologías para el cálculo de la energía eléctrica, encontrándose diferencias importantes al comparar los registros obtenidos para cada una de las variables medidas. El presente artículo realiza un estudio experimental para obtener las variables eléctricas a partir de lo estipulado en la metodología señalada por norma IEEE Std 1459-2010, que se toma como referente para comparar valores para potencia reactiva que varían hasta un 40% y potencia aparente y factor de potencia hasta un 20%. Error que se atribuye a que algunos equipos de medida digitales no analizan el sistema trifásico como único y real sino como la suma de tres sistemas independientes e ideales

Experimental study of powers, power factor and energy in industrial loads by reference to IEEE STD 1459-2010

Las potencias eléctricas y factor de potencia (FP) son variables eléctricas que inciden a nivel industrial en el cálculo del costo de la energía eléctrica consumida; para su obtención generalmente se utilizan medidores digitales o analizadores de calidad (PQA) que emplean diferentes algoritmos o metodologías para el cálculo de la energía eléctrica, encontrándose diferencias importantes al comparar los registros obtenidos para cada una de las variables medidas. El presente artículo realiza un estudio experimental para obtener las variables eléctricas a partir de lo estipulado en la metodología señalada por norma IEEE Std 1459-2010, que se toma como referente para comparar valores para potencia reactiva que varían hasta un 40% y potencia aparente y factor de potencia hasta un 20%. Error que se atribuye a que algunos equipos de medida digitales no analizan el sistema trifásico como único y real sino como la suma de tres sistemas independientes e ideales.Electric power and power factor (PF) are electric variables affecting industrial level for the calculation of the cost of electricity consumed; generally for its securing digital meters or quality analyzers (PQA) are generally used, applying different algorithms or methodologies for calculating electric power, finding significant differences when comparing the obtained records to each of the measured variables. This article takes an experimental study for electrical variables from the provisions of the methodology outlined by IEEE Std 1459-2010, which is taken as a reference to compare values for reactive power ranging up to 40% and apparent power factor to 20%. Error attributed to the fact that some digital equipment do not analyze the measurement phase as the only and real system, but as the sum of three independent and ideal systems