Plan de Trabajo de Grado - Universidad Industrial de Santander
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6550 Bucaramanga, 28 de Julio de 2008 Profesores COMITÉ DE TRABAJOS DE GRADO Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones (E³T) Universidad Industrial de Santander Presente Referencia: Presentación del Plan de Trabajo de Grado en la Modalidad Investigación: “Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos”. Estimados profesores, Considerando los Artículos 3o., 8o. y 11o. del Capítulo IX del Título V del Reglamento Académico Estudiantil de Pregrado1 me permito presentar a su consideración el plan de trabajo de grado en la modalidad de investigación “Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos” preparado por el estudiante de ingeniería eléctrica Juan Fernando Rodríguez Serrano, Código 2030446. Este documento cuenta con mi visto bueno por lo que respetuosamente solicito su evaluación y la programación de la defensa oral del mismo. Cordial saludo, RUBÉN DARÍO CRUZ RODRÍGUEZ Director del Trabajo Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones JUAN FERNANDO RODRÍGUEZ SERRANO Estudiante de Ingeniería Eléctrica Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones ANEXO: Original del Documento del Plan de Trabajo de Grado en la Modalidad Investigación “Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos”. 1 Acuerdo del Consejo Superior No. 72 de Octubre 8 de 1982 modificado por el Acuerdo del Consejo Superior No. 004 de Febrero 12 de 2007 ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Modalidad Investigación: Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos PRESENTADO ANTE: Comité de Trabajos de Grado E³T Por: Juan Fernando Rodríguez Serrano Código UIS: 2030446 ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES Bucaramanga, noviembre de 2015 ELABORADO POR: REVISADO POR: APROBADO POR: Comité de Trabajos de Grado E³T Acta No. ____ del ________ de 2008 Código del Trabajo: ___________ ___________________________ Juan Fdo. Rodríguez Serrano ___________________________ Dr. Rubén Darío Cruz Rodríguez ___________________________ Dr. Gerardo Latorre Bayona Estudiante de Ingeniería Eléctrica Código UIS: 2030446 Director del Trabajo de Grado Evaluador designado por el Comité de Trabajos de Grado E³T Universidad Industrial de Santander (UIS) Documento Confidencial Ni la totalidad ni parte de este documento puede reproducirse, almacenarse o transmitirse por algún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopias, grabación magnética o electrónica o cualquier medio de almacenamiento de información y sistemas de recuperación, sin permiso escrito de la UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER. Este es un documento interno de la UIS. Al recibirlo no podrá pasarlo a persona alguna excepto las que se le indique en la lista de distribución autorizada por la UIS. Cualquier persona externa a la UIS que utilice la información en este documento asume la responsabilidad por su empleo. © Universidad Industrial de Santander (UIS) – 2008 Plan de Trabajo de Grado - i. Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. TABLA DE CONTENIDO RESUMEN DEL TRABAJO DE GRADO.......................................................................... 1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................... 1 DESCRIPCIÓN DE LOS ALCANCES DEL TRABAJO DE GRADO .............................................. 1 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 1 2. FORMULACIÓN/DECLARACIÓN DEL PROBLEMA................................................ 2 3. ANTECEDENTES, MARCO TEÓRICO, CONCEPTUAL Y SITUACIÓN ACTUAL ... 3 4. MOTIVACIÓN Y JUSTIFICACIÓN ............................................................................ 5 5. PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN.......................................................................... 7 5.1 OBJETIVOS GENERALES ............................................................................................... 7 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................. 7 5.3 ALCANCE .......................................................................................................................... 8 5.4 RESULTADOS Y PRODUCTOS ....................................................................................... 9 5.5 IMPACTOS ESPERADOS ................................................................................................ 9 5.5.1 DIRECTOS .................................................................................................................... 9 5.5.2 INDIRECTOS ................................................................................................................ 9 5.5.3 Impactos científicos y tecnológicos del proyecto .................................................... 10 5.5.4 Impactos sobre la productividad y competitividad del sector productivo de la región o el país 10 5.5.5 Impactos sobre el medio ambiente y la sociedad ................................................... 10 5.6 METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO ......................................................................... 11 5.6.1 ADQUISICIÓN, SELECCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN RELEVANTE. .......................................................................................................................... 11 5.6.1.1 Recopilación de la literatura concerniente a la experiencia internacional y nuevo mecanismo propuesto.........................................................................................................................11 5.6.1.2 Adquisición de programas afines, desarrollados utilizando el sistema de modelado GAMS (General Algebraic Modeling System). ...............................................................................................11 5.6.1.3 Selección y organización de la información adquirida. ......................................................12 5.6.2 ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN .......................................................... 12 5.6.2.1 5.6.2.2 5.6.2.3 Estudio de los dos mecanismos considerados. .................................................................12 Aplicación nacional e internacional. ..................................................................................12 Análisis de software y desarrollo de las simulaciones de subastas en sistemas de prueba. 12 5.6.3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS ...................................................... 12 5.6.4 DOCUMENTACION Y ORGANIZACIÓN DE RESULTADOS FINALES Y CONCLUSIONES. ................................................................................................................... 13 5.7 CRONOGRAMA .............................................................................................................. 13 5.8 RECURSOS Y PRESUPUESTO ..................................................................................... 15 5.8.1 Recurso humano ......................................................................................................... 15 5.8.2 Equipos ........................................................................................................................ 15 ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado - ii. Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. 5.8.3 5.8.4 5.8.5 6. Materiales e insumos ................................................................................................... 15 Bibliografía ................................................................................................................... 16 Costos totales .............................................................................................................. 16 REFERENCIAS ...................................................................................................... 16 ANEXOS ........................................................................................................................ 17 A.1 ESTADO DEL ARTE .............................................................................................................. 17 ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado - iii. Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. LISTA DE FIGURAS FIGURA 1. ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL DE LA E³T. .................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. LISTA TABLAS TABLA 1. TABLA 2. PERFILES DEL ASPIRANTE. ............................................................................................. 14 PRESUPUESTO DE INGRESOS Y GASTOS PARA LAS TRES (3) MAESTRÍAS DE LA E³T. .......... 18 ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ RESUMEN DEL TRABAJO DE GRADO PLANTEADO RESUM EN D EL TR AB AJO DE GR ADO Titulo: Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Director Dr. Rubén Darío Cruz Rodríguez2, [email protected] Autor: Juan Fernando Rodríguez Serrano3, [email protected] Modalidad: Trabajo de Investigación. Costo Total: $ Plazo 4 meses. Línea Estratégica de Aporte al Desarrollo Regional: Mercados de Energía. Programa Nacional de Ciencia y Tecnología: Investigaciones en Energía y Minería. Posibles Entidades Interesadas en los Resultados Aquellas entidades encargadas de la regulación de mercados de energía eléctrica y operadores/administradores de mercados de energía, además de las empresas de generación, comercialización y grandes consumidores. Específicamente, en el caso colombiano estas entidades serían la CREG (Comisión Nacional de Regulación de Energía y Gas), la Compañía de Expertos en Mercados XM S.A. E.S.P. y empresas de generación como por ejemplo: EMGESA S.A. E.S.P., ISAGEN S.A. ESP., EPM S.A. E.S.P., entre otras. Breve Reseña del Trabajo: OBJETIVO GENERAL Analizar críticamente la posibilidad de utilizar como criterio para la asignación de subastas de ventas de energía eléctrica en bolsa la “minimización de pagos” (“payment cost minimization”) contra la actual alternativa utilizada en Colombia y la mayor parte de lo mercados internacionales, la “minimización de los costos de oferta” (“bid cost minimization”). DESCRIPCIÓN DE LOS ALCANCES DEL TRABAJO DE GRADO En este trabajo de grado se pretende realizar un estudio preliminar de las ventajas, desventajas, potencial y requerimientos prácticos de implantación de un esquema de subastas de venta de energía eléctrica en bolsa que utilice como criterio de asignación la “minimización de pagos” (“payment cost minimization”)† contra la actual y tradicional alternativa utilizada en Colombia y la mayor parte de lo mercados internacionales, la “minimización de los costos de oferta” (“bid cost minimization”). 2 3 Doctor en Ingeniería Área Energía y Termodinámica de la Universidad Pontificia Bolivariana (Colombia), Magíster en Potencia Eléctrica e Ingeniero Electricista de la Universidad Industrial de Santander (Colombia). Profesor Auxiliar adscrito a la Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones de la Universidad Industrial de Santander (Colombia). Estudiante de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Industrial de Santander. Código UIS 2030446. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Resumen del Trabajo de Grado Planteado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 2 De: 2. Este análisis tomará como punto de partida la revisión de la literatura técnica internacional y simulaciones de subastas en sistemas de prueba contruidos en este mismo trabajo a partir de los utilizados en trabajos previos en temas relacionados. Se propone realizar estas simulaciones utilizando el sistema de modelado GAMS (“General Algebraic Modeling System” – Licencia UIS: DC6224:G061207:1834AP-WIN). Los resultados de este trabajo de grado serían de utilidad para posteriores estudios que conlleven al diseño de nuevas estructuras, esquemas y mecanismos para la compra-venta de energía que respondan a las necesidades de fomento de los niveles de competencia y disminución de los precios de energía. Estas necesidades son especialmente críticas en mercados aún en desarrollo y consolidación, como el Colombiano. † Joseph H. Yan, Gary A. Stern, Peter B. Luh, Feng Zhao, “Payment versus bid cost – Minimization in ISO markets”, IEEE Power & Energy Magazine, March-April 2008. Disponible en línea (27-Julio-2008): http://www.ieee.org/organizations/pes/public/2008/mar/pesbusiness.html ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ PLAN DE TRABAJO DE GRADO ALTERNATIVAS DE ASIGNACIÓN DE SUBASTAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA: MINIMIZACIÓN DE COSTOS DE OFERTA VERSUS MINIMIZACIÓN DE PAGOS 1. INTRODUCCIÓN En muchos de los mercados desregulados de energía eléctrica en el mundo4, los agentes generadores envian al operador independiente del mercado/sistema ofertas de precio para suministrar energía e incluso servicios complementarios en el mercado inmediato o “spot” (ya sea mercados mercados en tiempo-real/intradiarios –real-time markets– o mercados del día siguiente –day-ahead/next-day–). El operador del mercado realiza entonces una subasta para igualar la generación a la demanda seleccionando los recursos a comprometer, el nivel de salida de cada uno de estos recursos además del precio del mercado (conocido como “market clearing price” –MCP– o “precio de bolsa” cuando no se considera la red de transmisión o “Locational Marginal Prices” –LMPs– cuando la subasta en el mercado considera de alguna manera la red de transmisión utilizando tarificación nodal-zonal) [1]. Las transacciones del mercado son usualmente liquidadas basándose en el mencionado precio de bolsa (MCP), esto es, las ofertas de generación seleccionadas se pagan a ese precio y la demanda alimentada se cobra también a ese precio, independientemente de sus precios de oferta. Este esquema de liquidación de “pague al precio de bolsa” (“payat-MCP”) es universalmente aceptado considerando que, bajo un adecuado nivel de competencia, en teoría de esta forma se incentiva que las ofertas se realicen considerando los costos marginales de cada agente (para no correr el riesgo de ser desplazado por un competidor) y no sean a priori infladas artificialmente ya que, independientemente del precio de la oferta, los ganadores de la subasta serán remunerados considerando la oferta marginal (la mas alta necesaria para satisfacer la demanda) [5]. Se considera que la alternativa que intuitivamente parece mas natural, es decir, pague según la oferta (“pay-as-bid”), fomenta que los agentes generadores lentamente vayan aumentando los precios de oferta, ya que los mas eficientes elevarán sus ofertas a valores justo por debajo de las de los menos eficientes que fueron despachados en la subasta de compra de energía, para maximizar sus ingresos. Sin embargo, algunos autores ([1], [2], [3]) consideran que existe una gran inconsistencia en el diseño de la mayor parte de los mercados existentes ya que el esquema de asignación por minimización del costo de oferta (“bid-cost minimization”) de las subastas de compra de energía no coincide con el criterio de liquidación “page al precio de bolsa” (“pay-at-MCP”) de las mismas. La liquidación (pagos) es la señal que en definitiva el mercado envía a los agentes y la que consideran estos para ajustar sus decisiones. Como resultado de esta inconsistencia ente los criterios de asignación y de liquidación de pagos (“settlement”) de las subastas de energía, el costo total de los pagos que asumen finalmente los agentes del mercado puede ser significativamente mayor que el costo minimizado de ofertas con que se asignó la subasta ("as-bid auction cost”). Para eliminar esta inconsistencia, se ha propuesto que se utilice un mecanismo alternativo de 4 Como ejemplo de estos mercados podemos mencionar a Colombia y a los Estados Unidos de America (Pennsylvania-Jersey-Maryland Interconnection, New York Independent System Operator, Independent System Operator New England, Midwest Independent System Operator, Electric Reliability Council of Texas, y California Independent System Operator). ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 2 De: 17. asignación de la subasta que minimize directamente el costo de los pagos (“paymentcost minimization”) y es esta opción para la asignación de subastas la que se pretente discutir en este trabajo de grado, determinando sus ventajas, desventajas, potencial y requerimientos prácticos de implantación comparada contra la alternativa actual de asignación (minimización del costo de oferta o “bid-cost minimization”). 2. FORMULACIÓN/DECLARACIÓN DEL PROBLEMA Como se comentó en la introducción, la mayor parte de los mercados de energía eléctrica implantados a partir de los procesos de reestructuración, llevados a cabo durante los últimos veinte años en el sector eléctrico a nivel mundial, se basan en subastas de energía (bolsas de energía), como medio para decidir cuales ofertantes suplirán la energía demandada e incluso los servicios complementarios que prestarán cada uno de ellos [1]. Además de este esquema de subastas, el diseño de estos mercados ha incluido diversas reglas y procedimientos para determinar los pagos y cobros (liquidación) correspondientes a cada agente del mercado de acuerdo a la operación del mismo y los resultados de las mencionadas subastas. Para la determinación de cuales ofertantes atenderán la demanda (proceso de asignación), estos mercados usan específicamente un mecanismo (subasta) que tiene como objetivo principal la minimización de la totalidad de los costos en los que se incurría si se remunerara a su precio de oferta la generación despachada para asegurar el suministro [1]. En cuanto el sistema de liquidación, lo que se podría pensar a primera vista, para ser consecuentes con el esquema de asignación, es que cada generador reciba el pago por su energía y sus servicios según los precios de oferta que ha declarado (pago según lo ofertado o “pay-as-bid scheme”), sin embargo esto implicaría un incentivo “perverso” a los ofertantes quienes en su afán por maximizar su beneficio, tratarían de especular el “precio marginal” del mercado, para salir despachados llevando al mismo tiempo sus ganancias al máximo, lo que traería como consecuencia un aumento de los precios de la electricidad [5]. Para solucionar este inconveniente, en la actualidad el esquema de liquidación mas aceptado y por consiguiente utilizado, es el “pago al precio del mercado” (“Pay at Market Clearing Price Scheme”), que está determinado por el mayor precio de aquellos presentados por el bloque de ofertantes escogido para suplir la demanda [2]. Este esquema de liquidación se caracteriza porque los ofertantes reciben pago al precio del mercado por cada MWh generado de igual forma como los consumidores pagan el mismo precio por cada MWh consumido, independientemente del precio que hayan presentado los generadores al momento de la escogencia de los mismos [5]. El anterior planteamiento sugiere una inconsistencia entre los costos inicialmente minimizados por los operadores del mercado y aquellos costos en los que realmente incurrirá el consumidor final de la electricidad que al final resultan siempre en proporciones mucho mayores [2], por tal motivo es que en la presente investigación se plantea el análisis de un mecanismo de asignación subastas de energía eléctrica en bolsa que minimice directa y efectivamente los costos de pagar a cada uno de los ofertantes, quienes actúan como generadores en el mercado eléctrico de potencia, con el fin de mostrar los beneficios económicos a los que pueden llegar los consumidores en ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 3 De: 17. caso de ser usado este mecanismo de subasta en lugar del actualmente usado por la mayoría de los operadores del mercado, en el mercado de potencia nacional y algunos mercados internacionales. 3. ANTECEDENTES, MARCO TEÓRICO, CONCEPTUAL Y SITUACIÓN ACTUAL El concepto de mercado eléctrico surgió como resultado de la restructuración a que se dio lugar en los sistemas eléctricos alrededor del mundo [] y cual se basa en que este es un sistema creado con el fin de facilitar, controlar y monitorizar, por parte de un ente encargado (comúnmente llamado “Administrador del mercado”) la transacción de energía y servicios asociados a la misma entre usuarios y proveedores (Agentes de generación), bajo ciertas reglas y parámetros previamente establecidos que tienen como primer fin el aseguramiento de la confiabilidad del sistema eléctrico y la mediación entre los intereses del bloque demandante y el ofertante. En sus comienzos, los antiguos sistemas eléctricos establecidos en cada país eran manejados por el estado, quien en forma de monopolio, se encargaba de la generación transmisión, comercialización y distribución de la electricidad, dado que la garantía de suministro de este bien era visto por parte de los consumidores como una obligación del gobierno y al mismo tiempo, por porte de los dirigentes políticos como una excelente oportunidad de campaña política mediante la promisión de llevar la electricidad a la población menos favorecida.[]. Sin embargo varias deficiencias de este modelo se fueron evidenciando con el paso de los años, particularmente, en Argentina (uno de los primeros países en llevar a cabo la desregulación del sistema eléctrico) el evidente mal estado de las compañías de generación que se encontraban a cargo del estado, causó frecuentes interrupciones del servicio, lo que motivó la privatización de dichas compañías con el fin de que se reuniese el capital necesario para el reacondicionamiento de las mismas y se promoviese la expansión del sistema. Los primeros indicios de mercado y privatización del sistema eléctrico se dieron en chile en año de 1982 [7]. El modelo chileno fue visto mundialmente como un modelo exitoso que daba como resultado transparencia y mismo tiempo que arrojaba precios de la electricidad razonables, pero sin embargo presentaba algunos problemas en cuanto a que este modelo consideraba muchos factores encaminados a solucionar problemas estructurales específicos de ese mercado, lo que fue mejorado mas tarde por el modelo argentino el cual concentró las funciones del mercado y desarrolló la estructura de pagos a unidades de generación que se queda garantizando la confiabilidad del sistema [6]. Después del modelo chileno muchos países vieron la reestructuración como un camino a seguir bastante promisorio, tanto así que empezaron aplicar este concepto a sus propios sistemas eléctricos, de esta forma en su orden, países como Nueva Zelandia (1987); Inglaterra (1989); Noruega y Australia (1991); Argentina (1992); Perú (1993); Colombia y Bolivia (1994); Suecia, Finlandia y Dinamarca (1995), Estados Unidos (1996), algunos países de Centro América y Brasil (1998) y Canadá (1999); llevaron a cabo la reestructuración de sus sistemas eléctricos[]. Antes de la restructuración, modelos clásicos de despacho económico eran usados para decidir qué unidades generadoras estarían en la obligación de suplir la demanda, el objetivo de estos modelos era seleccionar el conjunto de unidades generación que junto ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 4 De: 17. con sus respectivos niveles de generación diera como resultado el mínimo costo total de producción†, supliéndose la demanda y al mismo tiempo garantizando la confiabilidad del sistema mediante los servicios suplementarios [1]. Como se observa en la figura xx, minimizar los costos de producción era equivalente a maximizar el beneficio social‡ [1]. Figura 1 Después de efectuada la reestructuración, que trajo como consecuencia el la creación de la bolsa de energía “Electricity pools” en cada país [7], los administradores del mercado usan el modelo de subastas de energía para seleccionar entre las ofertas presentadas, los generadores que suplirán la demanda y otros servicios requeridos [1]. Para el sistema de liquidación hasta el momento se plantean, dos opciones, la primera cosiste en pagar a cada generador según lo ofertado (“pay as bid scheme”), opción que no es muy viable, dado que elimina los incentivos para que los agentes revelen realmente los costos marginales de producción en sus ofertas trayendo como consecuencia un alza en los precios [5], la segunda opción, que es la mas aceptada hasta el momento y por consiguente la mas utilizada, es la de pagar a cada generador un único precio (precio marginal del mercado, “Sistem Marginal Price”) determinado por la oferta de mayor precio de las ofertas escogidas, independientemente del precio de cada unidad que el agente haya presentado con anterioridad para llevar a cabo la escogencia [2],[5]. En cuanto a la escogencia de los generadores, actualmente muchos administradores de los diferentes mercados donde son usadas las bolsas de energía, usan un mecanismo tal que tiene como objetivo la minimización de los costos de oferta, de forma similar a como se hacia con la minimización de los costos de producción antes de la reestructuración [1] según la situación anteriormente explicada. † Costo total de producción: Área bajo la curva de suministro de electricidad la cual tiene en cuenta los costos marginales de operación de cada generador (costos de combustible, y manejo de las pantas). Ver figura 1. ‡ Beneficio social (“Social welfare”) = Beneficio del consumidor (“Consumer surplus”) + Beneficio del bloque ofertante (“Producer surplus”). ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 5 De: 17. Actualmente, de igual forma como existen los dos regímenes de liquidación, existen dos opciones para el mecanismo de subastas, el primero, es el mecanismo ya nombrado conocido como “minimización de costos de oferta” (“bid cost minimization”) que actualmente es usado en algunos de los mercados eléctricos mas importantes, y el segundo que es conocido como “minimización del pago de los ofertantes” (“Payment Cost Minimization”) [2]. Varias investigaciones afirman que con este último, dado que se tiene en cuenta para la minimización el precio del mercado (“Sistem marginal Price”) (que es a fin de cuentas el que pagará cada consumidor dado el sistema de liquidación anteriormente presentado), se pueden llegar a lograr reducciones significativas de los precios de la electricidad lo que implicaría directamente un aumento en el beneficio de los consumindores. 4. MOTIVACIÓN Y JUSTIFICACIÓN En la actualidad, el uso de la minimización de costos de oferta, usando como forma liquidación el pago al precio del mercado, esta sustentado en la afirmación de que este representa una buena estrategia para incentivar a los ofertantes a revelar sus verdaderos costos marginales, promoviendo de esta forma la competencia y el desarrollo del sistema eléctrico y obteniéndose además un precio de ejercicio minimizado [5], además de que este propicia de una buena forma la maximización de del beneficio social “social welfare” [1], Esta aseveración llega a lograrse en la medida que los ofertantes revelen realmente en sus ofertas sus costos marginales reales de operación, situación que desafortunadamente no se presenta según muchos de los resultados arrojados en los análisis realizados en el tema [1]. En Colombia particularmente, el precio de oferta esta dado principalmente por dos componentes, la primer componente son valores recaudados y entregados al administrador del mercado, la segunda, esta compuesta por el costo marginal y el riesgo, siendo esta ultima la que calculan y declaran cada uno de los ofertantes [4] (ver figura 2). Según algunos resultados analizados puede verse como algunos generadores, actuando como participantes racionales del mercadoΓ, varían considerablemente sus ofertas (ver figura 3), lo que ha “permitido a los generadores beneficiarse de un aumento en los precios de bolsa logrado jugando dentro de las reglas del mercado” [4], y trayendo como consecuencia una elevada volatilidad en los precios, situación que afecta directamente los intereses del consumidor (ver figura 4). Γ El termino “Participantes racionales del mercado” hace referencia a los participantes del mercado, que como es de esperarse, centran sus estrategias a aumentar su beneficio producto del ejercicio del mercado. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 6 De: 17. Figura 2: Precios de oferta en el mercado Colombiano. Figura 3. Precio de una planta termica a GAS (sin CEE). ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 7 De: 17. Figura 4. Porcentaje de desplazamiento del precio de oferta y volatilidad de los precios de bolsa. Por tal motivo es de suma importancia la realización de estudios como el presente, en donde se analicen mecanismos para conseguir un balance entre la protección al consumidor y el incentivo al desarrollo de sistema eléctrico, y donde por consiguiente, se llegue aun eficiente desempeño de los mercados de potencia eléctrica, factor clave en la economía y bienestar social de un país, y mas aun cuando se trata de mercados eléctricos en desarrollo como lo es el mercado eléctrico Colombiano. 5. PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN 5.1 OBJETIVOS GENERALES Analizar desde el punto de vista económico la posible utilización de la “minimización de pagos” (“payment cost minimization”) como criterio para la asignación de subastas de ventas de energía eléctrica en bolsa, contra la actual alternativa utilizada en Colombia y la mayor parte de lo mercados internacionales, la “minimización de los costos de oferta” (“bid cost minimization”). 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS El cumplimiento del objetivo general del trabajo de grado comprende: Realizar un estudio (revisión de la literatura internacional), sobre el estado actual y antecedentes, del mecanismo de asignación de subastas de energía eléctrica en bolsa conocido como “minimización de costos de oferta” (“Bid cost minimization”) en el mercado eléctrico norteamericano, y de la fundamentación teórica que propone el nuevo mecanismo de subasta “payment cost minimization”, con el fin de identificar en forma general, y en base a la literatura estudiada, las principales características, diferencias, ventajas y desventajas de cada uno de los de los dos mecanismos. Evaluar el mecanismo de “minimización de costos de oferta” con respecto a los requerimientos prácticos que ha implicado su implementación en el mercado eléctrico colombiano. Realizar una comparación, desde el punto de vista económico, entre los mecanismos de “minimización de pagos” (“payment cost minimization”) y “minimización de costos de oferta” (“bid cost minimization”), teniendo en cuenta los resultados arrojados por las simulaciones en sistemas de prueba, que puedan ser realizadas utilizando el sistema de modelado GAMS. GAMS (“General Algebraic Modeling System” – Licencia UIS: DC6224:G061207:1834AP-WIN). ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 8 De: 17. 5.3 ALCANCE En este trabajo de grado se pretende realizar un estudio preliminar de algunas de las ventajas, desventajas y potencial, de un esquema de subastas de venta de energía eléctrica en bolsa que utilice como criterio de asignación la “minimización de pagos” (“payment cost minimization”) contra la actual y tradicional alternativa utilizada en Colombia y la mayor parte de lo mercados internacionales, la “minimización de los costos de oferta” (“bid cost minimization”). Este análisis tomará como punto de partida la revisión de la literatura técnica internacional, observando el comportamiento y algunos de los requerimientos prácticos de implantación, que se han tenido en cuenta para el uso del esquema de minimización de costos de oferta, como mecanismo de asignación de las subastas de electricidad en bolsa en algunos de los mercados internacionales actuales mas importantes, como lo es el caso es específico del mercado de potencia eléctrica norteamericano. El análisis que será realizado estará enfocado desde la perspectiva económica que implicaría la asignación de subastas por “minimización de pagos”, para lo cual se tomarán en cuenta simulaciones de subastas en sistemas de prueba construidos en este mismo trabajo, a partir de los utilizados en trabajos previos en temas relacionados. Se propone realizar estas simulaciones utilizando el sistema de modelado GAMS (“General Algebraic Modeling System” – Licencia UIS: DC6224:G061207:1834AP-WIN), y para las cuales serán realizadas una serie de asunciones y aproximaciones tales como, un mercado en condiciones de competencia perfecta, en el que la demanda sea dada, completamente inelástica y estática (constante); se despreciarán los efectos causados por las restricciones del sistema de transmisión; los costos de arranque de las unidades generadoras serán considerados constantes y completamente compensados; reservas de seguridad y otros servicios complementarios no serán contemplados; y los participantes de la subasta (ofertantes) presentarán un solo bloque constante de ofertas en el que se asume revelan realmente sus costos de producción de electricidad, costos de arranque de sus unidades y generación máxima y mínima de las mismas [2], [3]. Los resultados de este trabajo de grado serían de utilidad para posteriores estudios que conlleven al diseño de nuevas estructuras, esquemas y mecanismos para la compraventa de energía que respondan a las necesidades de fomento de los niveles de competencia y disminución de los precios de energía. Estas necesidades son especialmente críticas en mercados aún en desarrollo y consolidación, como el Colombiano. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 9 De: 17. 5.4 RESULTADOS Y PRODUCTOS Enumere los resultados verificables que se alcanzarán durante el desarrollo del proyecto. Especifique los medios de verificación del logro de los mismos. Tabla 1. Indicadores y Plazos de los Resultados del Proyecto RESULTADO 5.5 5.5.1 INDICADOR VERIFICABLE MES (No.) IMPACTOS ESPERADOS DIRECTOS Se hará entrega de un documento en el que se reúna la fundamentación teórica, resultado del estudio realizado acerca de los dos mecanismos de asignación de subastas, y del presente estado del mecanismo actualmente utilizado en Colombia y algunos mercados internacionales. Se entregaran las simulaciones correspondientes utilizadas para llevar a cabo el análisis comparativo, con el propósito de que estas sirvan como base para el desarrollo de nuevas propuestas o profundización de las ya existentes en posteriores trabajos de grado, contribuyendo directamente a esta línea de desarrollo del campo de la ingeniería eléctrica. 5.5.2 INDIRECTOS Con este trabajo se dará un significativo aporte al avance que tiene la Universidad Industrial de Santander en esta línea de desarrollo tan importante, como lo es la de los mercados de energía eléctrica, fomentando el estudio de los mismos y sirviendo como referencia para el mejoramiento de las condiciones de eficiencia de los mercados más desarrollados y aun más, para mercados eléctricos en desarrollo como lo es el caso Colombiano. Cuantifique los impactos esperados del proyecto los cuales pueden expresarse como: ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 10 De: 17. 5.5.3 Impactos científicos y tecnológicos del proyecto Formación de recursos humanos en investigación, nuevas tecnologías y en gestión tecnológica Registro y homologación de patentes (número) Registro y documentación técnica del Know-How Desarrollo de capacidades de diseño en la Universidad o Grupo de Investigación (especificar) Consolidación de capacidades para realizar actividades de investigación en la Universidad Desarrollo o consolidación de Grupos de Investigación Dotación de laboratorios de investigación, de calidad y plantas piloto Desarrollo de redes de información y colaboración científico-tecnológico Mejoramiento en la oferta de servicios tecnológicos Otros 5.5.4 Impactos sobre la productividad y competitividad del sector productivo de la región o el país Impactos sobre la productividad y competitividad de la entidad beneficiaria o el sector relacionado Acceso a nuevos mercados nacionales ó internacionales Empleo generado Establecimiento de alianzas estratégicas (Joint-Ventures, franquicias, otros) Mejoramiento de la productividad y la calidad Mejoramiento del clima organizacional Regiones o comunidades beneficiadas por el proyecto Otros 5.5.5 Impactos sobre el medio ambiente y la sociedad Reducción en el consumo de energía y agua Reducción en el consumo de recursos naturales Reducción en la generación de emisiones, vertimientos y residuos sólidos Mejoramiento de la calidad del medio ambiente ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 11 De: 17. Eliminación o reducción de riesgos para la salud humana Aprovechamiento sostenible de nuevos recursos naturales Efectos sobre la preservación de la biodiversidad Otros 5.6 METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO Se propone desarrollar la totalidad de la investigación propuesta por este trabajo de grado en 4 (cuatro) etapas. La primera de estas, consiste en una recopilación y clasificación de la información relacionada con el objeto de la investigación, para que posteriormente sea analizada en la segunda etapa, donde también se dará pie al desarrollo de algunos programas de simulación computacional que apoyen desde el punto de vista cuantitativo el análisis en curso, como tercera etapa se propone es análisis de los resultados obtenidos en las simulaciones que junto con el conocimiento teórico adquirido en las etapas anteriores, permitirán la formulación de las conclusiones y observaciones finales las cuales serán consignadas de forma organizada en el informe final que se llevara a cabo en la cuarta y ultima fase de esta investigación. A continuación se explicaran más en detalle las etapas propuestas para el desarrollo de este trabajo de grado. 5.6.1 5.6.1.1 ADQUISICIÓN, SELECCIÓN RELEVANTE. Y ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN Recopilación de la literatura concerniente a la experiencia internacional y nuevo mecanismo propuesto. En esta primera etapa se pretende la recolección de la mayor cantidad la información precisa, inicialmente, la referente a la experiencia que posee el gran mercado eléctrico nacional y norteamericano en cuanto a los antecedentes, la evolución y estado actual del mecanismo de asignación de subastas de energía eléctrica en bolsa por “minimización de costos de oferta” (“bid cost minimization”); y posteriormente, se reunirá la información que hace referencia al nuevo mecanismo llamado “minimización de pagos” (“payment cost minimization”). Para esto se recurrirá a los artículos disponibles en la bases de datos de la biblioteca central de la Universidad Industrial de Santander (UIS), artículos publicados en la IEEE, así como también serán tenidos en cuenta artículos divulgados en diversas publicaciones ya sea disponibles en revistas o en documentos de libre acceso en la Web. 5.6.1.2 Adquisición de programas afines, desarrollados utilizando el sistema de modelado GAMS (General Algebraic Modeling System). En esta fase se recurrirá a las simulaciones desarrolladas con anterioridad en algunos trabajos de grado con temas relacionados, para su posterior análisis, comprensión, identificación de funciones, funcionamiento y restricciones. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 12 De: 17. 5.6.1.3 Selección y organización de la información adquirida. Debido a la gran magnitud de información que es necesaria para realizar satisfactoriamente esta investigación, es importante que la información reunida, sea seleccionada y clasificada, lo cual que se conseguirá en esta etapa. Los criterios de clasificación estarán encaminados a organizar la información de forma tal, que faciliten su estudio y análisis detallado, contribuyendo de esta forma al desarrollo de los objetivos específicos de la investigación en el enfoque propuesto por la misma. 5.6.2 5.6.2.1 ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN Estudio de los dos mecanismos considerados. En esta fase se realizará un estudio de las características, ventajas y desventajas de cada uno de los dos de mecanismos de asignación de subastas que son objeto de análisis en el presente trabajo de grado, con el fin de que de esta forma se llegue a obtener el conocimiento teórico necesario que facilite un completo entendimiento del problema tratado. 5.6.2.2 Aplicación nacional e internacional. En esta parte, se observará y analizará el mecanismo de asignación de subastas actual utilizado en Colombia y en el mercado norteamericano, teniendo en cuenta sus características, funcionamiento, y los requerimientos prácticos que se hayan tenido en cuenta para su aplicación. 5.6.2.3 Análisis de software y desarrollo de las simulaciones de subastas en sistemas de prueba. Como parte de la investigación que se desarrollará en este trabajo de grado, se pretende implementar algunas simulaciones de subastas en sistemas de prueba (utilizando el sistema de modelado GAMS y de acuerdo y de acuerdo lo descrito en el alcance del presente trabajo), que faciliten el análisis cuantitativo desde una perspectiva puramente económica, para esto, inicialmente serán analizadas y entendidas algunas simulaciones hechas en trabajos de grado anteriores, y que se encuentren directamente relacionados con el tema tratado, observando detenidamente su funcionamiento y las restricciones que presenten, con la finalidad de que estas simulaciones sirvan como guía para el desarrollo de las propias de este trabajo. En caso de que no sea posible su implementación se dará explicación de las razones por las cuales no se consiguió tal fin, información que será tenida en cuenta para ser consignada en las recomendaciones finales, y las líneas de desarrollo propuestas para futuros trabajos de investigación. 5.6.3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS En esta etapa, se analizarán e interpretaran los resultados que fueron obtenidos, provenientes tanto del estudio teórico como del desarrollo de las simulaciones, con el fin de realizar el contraste de los dos diferentes métodos desde la perspectiva económica planteada, y dar paso a la etapa de la elaboración del informe final. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 13 De: 17. 5.6.4 DOCUMENTACION Y ORGANIZACIÓN DE RESULTADOS FINALES Y CONCLUSIONES. La finalidad de esta última etapa es la de documentar y organizar el desarrollo alcanzado en un informe completo donde se señalarán tanto los resultados parciales, como de igual forma se dará lugar a las conclusiones y recomendaciones pertinentes que como resultado final arroje la investigación en su totalidad. 5.7 CRONOGRAMA El cronograma de actividades correspondiente a esta propuesta de investigación se describe a continuación: ACTIVIDADES MESES 1 2 3 4 1. ADQUISICIÓN, SELECCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN RELEVANTE. RECOPILACION DE INFORMACION TEÓRICA ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA INFORMACION DISPONIBLE ADQUISICION DE SIMULACIONES EN PROGRAMAS COMPUTACIONALES (GAMS) 2. ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ESTUDIO DE LA BIBLIOGRAFÍA QUE HACE REFERENCIA AL FUNCIONAMIENTO Y CARACTERÍSTICAS DE CADA UNO DE LOS DOS MECANISMOS DE ASIGANCION DE SUBASTA DE ENERGIA ELÉCTRICA EN BOLSA. ANÁLISIS DE LA LITERATURA EXISTENTE SOBRE LA EXPERIENCIA NACIONAL E INTERNACIONAL EN LA APLICACIÓN DEL LA MINIMIZACION ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 14 De: 17. DE COSTOS DE OFERTA COMO MECANISMO DE ASIGNACION DE SUBASTA. ESTUDIO DE LAS SIMULACIONES DESARROLLADAS EN GAMS, DE TRABAJOS DE GRADO ANTERIORES RELACIONADOS CON EL TEMA. DESARROLLO DE LAS SIMULACIONES DE SUBASTAS EN SISTEMAS DE PRUEBA. 3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS COMPARACIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONOMICO DE LOS DOS MECANISMOS, Y FORMULACION DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES. 4. DOCUMENTACION Y ORGANIZACIÓN DE RESULTADOS FINALES, RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES, ENCONTRADOS DURANTE LA INVESTIGACION. Tabla 2. Cronograma de actividades del trabajo de investigación Elabore un cronograma de actividades del trabajo de investigación y los tiempos de desarrollo de cada actividad, similar al presentado en la Tabla 3: Tabla 3. Cronograma del Trabajo de Investigación. ACTIVIDAD M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 1. 2. 3. 4. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 15 De: 17. 5.8 RECURSOS Y PRESUPUESTO A continuación, se mostrarán en detalle los costos de realización del trabajo de investigación: 5.8.1 Recurso humano Titulo Nombres y Apellidos Rubén Darío Cruz Rodríguez Juan Fernando Rodríguez Función Horas por Valor Hora Semana [Pesos] Dedicació n [$] (Pesos [Semanas] colombianos) Formación básica Posgrado Ing. PhD. Asesor 2 $90.000 16 2’880.000 Aux. de Ing. - Investigador principal 30 $25.000 16 12’000.000 SUBTOTAL Tabla 4. Costos de personal. 5.8.2 Equipos Concepto Cantidad Total Préstamo de equipo de cómputo con acceso a internet. 1 1’500.000 Impresora 1 750.000 SUBTOTAL $2’250.000 Tabla 5 Costos de utilización de equipos. 5.8.3 TOTAL Materiales e insumos Concepto Total [$] Papelería y CD’s 180.000. Digitación e impresión 200.000 Fotocopias y empastes 180.000 SUBTOTAL $560.000 Tabla 6. Costos de materiales e insumos. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ $14’880.000. Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 16 De: 17. 5.8.4 Bibliografía Concepto Total [$] 1’250.000 Acceso a información por red. Libros 500.000 SUBTOTAL $1’750.000 Tabla 7. Costos de acceso a documentacion. 5.8.5 Costos totales Costo Total [$] Personal† 12’000.000 Equipos $2’250.000 Materiales e insumos 560.000 1’750.000 Bibliografía SUBTOTAL GENERAL $16’560.000 Imprevistos (15%) $2’484.000 COSTO TOTAL FINAL $19’044.000 Tabla 8. Costos totales del trabajo de investigación. 6. REFERENCIAS [1] [2] † Joseph H. Yan, Gary A. Stern, Peter B. Luh, Feng Zhao, “Payment versus bid cost minimization in ISO markets,” IEEE power & energy magazine, Pag. 24, March/April 2008. Disponible en línea: http://www.ieee.org/organizations/pes/public/2008/mar/ pesbusiness.html Peter B. Luh, William E. Blankson, Ying Cheng, Joshep H. Yan. Gary A. Stern. ShiChung Chang, Feng zhao, “Payment cost minimization auction for deregulated electricity markets using surrogate optimization,” Deparment of Electrical and Los costos del recurso humano relacionados con el Director del trabajo de grado son cubiertos por la Universidad Industrial de Santander. ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 17 De: 17. [3] [4] [5] [6] [7] Computer Engineering University of Connecticut, Storrs, CT 06269-2157, Market Monitoring & Analisis, Shouthern California Edinson, Rosemead, CA 91770. Rimvydas Baltaduonis, “An Experimental Study of Complex-Offer Auctions: Payment Cost Minimization vs. Offer Cost Minimization,” University of Connecticut and George Mason University, Working Paper 2007-13, April 2007. J. Hernández, R. D. Cruz, G. Carillo, “Demanda Residual en la Monitorización de los Precios de Oferta de Generación,” GISEL, Escuela de Ingenierías Eléctrica Electrónica y Telecomunicaciones, universidad Industrial de Santander, Noviembre de 2007. Daniel Kirshen, Goran Strbac, “Fundamentals of Power System Economics,” John Wiley & Sons, Ltd, 2004. Wikipedia, “Electricity market”, disponible el 26/07/2008 en: http://en.wikipedia.org/wiki/Electricity_market Rubén D. Cruz, “Electrical Power Markets”, Curso de mercados de energía eléctrica, Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones, Febrero de 2007. ANEXOS A.1 ESTADO DEL ARTE ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/ Plan de Trabajo de Grado – Alternativas de Asignación de Subastas de Energía Eléctrica: Minimización de Costos de Oferta Versus Minimización de Pagos. Hoja: 18 De: 31. Tabla 9. Presupuesto de Ingresos y Gastos para las tres (3) maestrías de la E³T. 2007 2008 2009 TOTAL I II I II I II COMÚN INGRESOS Inscripciones Matrícula Derechos académicos Bienestar Universitario TOTAL INGRESOS EGRESOS SERVICIOS PERSONALES Coordinador Docentes Honorarios Administrativos Total Gastos Personales GASTOS GENERALES Papelería y útiles de escritorio Elementos de aseo Energía Agua Teléfono Materiales de laboratorio Mantenimiento de equipos Total Gastos Generales TOTAL EGRESOS ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES (E³T) Ciudad Universitaria, Carrera 27 – Calle 9, Edificio Ingeniería Eléctrica, IE-101 PBX: (7) 6344000 Ext. 2360 FAX: 6359622 A.A. 678 Bucaramanga, Colombia Correo-e: [email protected] URL: http://www.e3t.uis.edu.co/