seguridad energÉtica para colombia energética... · tabla 11. concepto de seguridad energética...
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Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Tecnológico - CIDET y sus investigadores asociados y fue desarrollado para uso discrecional por parte de las empresas involucradas
en el convenio especial de cooperación de ciencia y tecnología.
Diciembre de 2016
SEGURIDAD ENERGÉTICA PARA COLOMBIA Entregable 3: Informe Final
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Contenido INFORME CONVENIO ESPECIAL DE COOPERACIÓN DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA No 12 DE 2016 UPME-
CIDET ................................................................................................................................................. 16
I. ESTADO DEL ARTE Y LA TECNOLOGÍA EN SEGURIDAD ENERGÉTICA ........................................ 29
1. CONTEXTO ............................................................................................................................. 29
2. REVISIÓN EN ARTÍCULOS CIENTIFICOS .................................................................................. 31
3. DEFINICIÓN SEGURIDAD ENERGÉTICA .................................................................................. 43
4. PERSPECTIVAS DE LA SEGURIDAD ENERGÉTICA .................................................................... 46
4.2. La Seguridad Energética y la economía ......................................................................... 46
4.3. La Seguridad Energética y la política ............................................................................. 46
4.4. La Seguridad Energética y la ingeniería ......................................................................... 47
4.5. La Seguridad Energética y el medio ambiente .............................................................. 47
4.6. La Seguridad Energética y ciberseguridad .................................................................... 48
II. DICCIONARIO DE COMPENDIO DE CONCEPTOS Y DEFINICIONES DE SEGURIDAD ENERGÉTICA
PARA COLOMBIA HOMOLOGADOS CON SECTORES INVOLUCRADOS .............................................. 49
1. CONCEPTOS CLAVE RELACIONADOS CON SEGURIDAD ENERGÉTICA ................................... 49
2. RELACION ENTRE CONCEPTOS DE SEGURIDAD ENERGÉTICA ............................................... 56
3. CONCEPTO DE SEGURIDAD ENERGÉTICA PARA ORGANIZACIONES INTERNACIONALES ...... 58
4. HOMOLOGACIÓN DE CONCEPTO DE SEGURIDAD ENERGÉTICA EN COLOMBIA ................... 60
4.1. Descripción Metodológica ............................................................................................. 61
4.2. Definiciones y hallazgos a nivel país. ............................................................................. 64
4.3. Definiciones y hallazgos a nivel región .......................................................................... 77
III. IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS A LA SEGURIDAD ENERGÉTICA EN EL CONTEXTO COLOMBIANO.
98
1. MATERIALIZACIÓN DE RIESGOS EN SEGURIDAD ENERGETICA ............................................. 98
2. MATERIALIZACIÓN DE RIESGOS A NIVEL MUNDIAL .............................................................. 98
3. DEFINICIONES Y CONCEPTOS CLAVE ................................................................................... 101
4. RIESGOS A LA SEGURIDAD ENERGÉTICA ............................................................................. 101
5. DESARROLLO DE SISTEMAS PARA EVALUAR EL RIESGO DE SEGURIDAD ENERGÉTICA ....... 102
6. FUENTES Y TIPOS DE RIESGOS ENERGÉTICOS EN LA LITERATURA ...................................... 104
7. RIESGOS EN LOS DIFERENTES SECTORES ENERGÉTICOS ..................................................... 106
7.1. Riesgos en el sector petróleo ...................................................................................... 106
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7.2. Riesgos en el sector gas natural .................................................................................. 108
7.3. Riesgos en el sector carbón ......................................................................................... 109
7.4. Riesgos en las energías renovables no convencionales .............................................. 109
7.5. Riesgos en el sector energía eléctrica ......................................................................... 110
8. RIESGOS Y ESTADO DE LA SEGURIDAD ENERGÉTICA .......................................................... 111
9. APROXIMACIÓN A LOS RIESGOS DE LA SEGURIDAD ENERGÉTICA EN EL CONTEXTO
COLOMBIANO .............................................................................................................................. 112
IV. PROPUESTA DE INDICADORES CLAVE DE DESEMPEÑO. ..................................................... 114
1. METODOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN ........................................................ 114
1.2. Energy Sustainability Index - World Energy Council (WEC)......................................... 114
1.3. Índice de Competitividad Energética Global - KPMG y el instituto Choseul de Francia
119
1.4. The Global Energy Architecture Performance Index (EAPI) - World Economic Forum121
1.5. International Index of Energy Security Risk” - Institute for 21st Century Energy ....... 125
1.6. Índices Globales de Seguridad Energética .................................................................. 129
1.7. Otras herramientas de evaluación .............................................................................. 130
2. INDICADORES DE ENERGÍA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE ........................................ 134
2.1. Indicadores de seguridad de suministro de largo plazo .............................................. 136
2.2. Indicadores de seguridad en el suministro en el corto plazo ...................................... 139
3. INDICADORES SECTOR GAS NATURAL. ................................................................................ 140
4. INDICADORES PARA EL SECTOR PETRÓLEO......................................................................... 143
5. INDICADORES PARA EL SECTOR ENERGÍA ELÉCTRICA ......................................................... 144
6. PROPUESTA DE INDICADORES EN SEGURIDAD ENERGETICA PARA COLOMBIA. ................ 146
V. TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EN TRANSFORMACIÓN DE FUENTES ENERGÉTICAS PRIMARIAS
151
1. GENERACIÓN MAREOMOTRIZ. ............................................................................................ 153
1.1. Columna de agua oscilante [OWC]. ............................................................................. 154
1.2. Conversión de la Energía Termal del Océano [OTEC]. ................................................ 155
1.3. Gradiente de salinidad. ............................................................................................... 155
1.4. Energía de las olas u oleaje de las mareas. ................................................................. 156
2. GENERACIÓN NUCLEAR ....................................................................................................... 157
2.1. Confinamiento de plasma magnético [MPC]. ............................................................. 158
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2.2. Confinamiento de plasma inercial. .............................................................................. 159
2.3. Objetivos y sistemas de inyección. .............................................................................. 160
2.4. Reactores de fisión nuclear. ........................................................................................ 160
2.5. Reactores de agua en ebullición ................................................................................. 161
2.6. Reactores de agua presurizada. .................................................................................. 162
2.7. Reactores rápidos. ....................................................................................................... 162
2.8. Reactores de lecho de guijarros. ................................................................................. 163
2.9. Reactores de metal líquidos ........................................................................................ 164
2.10. Reactores accionados por acelerador. .................................................................... 164
2.11. Combustible. ........................................................................................................... 164
3. GENERACIÓN GEOTÉRMICA. ............................................................................................... 165
3.1. Intercambiadores de calor de bobina de suelo. .......................................................... 166
3.2. Montajes de tubo compacto, por ejemplo, sondas geotérmicas. .............................. 167
3.3. Sistemas de inyección medio directamente en tierra. ................................................ 168
3.4. Sistemas de inyección de medio en un pozo cerrado. ................................................ 168
4. GENERACIÓN FOTOVOLTAICA ............................................................................................. 169
4.1. Celdas fotovoltaicas de material CuInSe2. .................................................................. 170
4.2. Celdas solares sensibilizadas con colorante. ............................................................... 170
4.3. Celdas solares de materiales del grupo II-VI. .............................................................. 171
4.4. Celdas solares de materiales del grupo III-V. .............................................................. 171
4.5. Celdas fotovoltaicas de silicio microcristalina. ............................................................ 172
4.6. Celdas fotovoltaicas de silicio policristalina. ............................................................... 172
4.7. Celdas fotovoltaicas de silicona monocristalina. ........................................................ 172
4.8. Celdas fotovoltaicas de silicona amorfa. ..................................................................... 172
4.9. Celdas fotovoltaicas orgánicas. ................................................................................... 173
5. GENERACIÓN TERMOSOLAR. .............................................................................................. 173
5.1. Concentradores en torre. ............................................................................................ 173
5.2. Colectores parabólicos puntuales. .............................................................................. 174
5.3. Lentes de Fresnel. ....................................................................................................... 174
5.4. Sistemas de intercambio térmico. .............................................................................. 175
5.5. Concentradores cilíndrico-parabólicos. ...................................................................... 175
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6. GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA. ........................................................................................ 175
6.1. Turbinas de viento con eje de rotación en la dirección del viento. ............................ 177
6.2. Palas o rotores ............................................................................................................. 177
6.3. Góndola. ...................................................................................................................... 177
6.4. Torres costa afuera. .................................................................................................... 177
6.5. Torres en tierra. ........................................................................................................... 178
6.6. Turbinas de viento con eje de rotación perpendicular a la dirección del viento. ....... 178
7. CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE DIÓXIDO DE CARBÓN CO2 ......................................... 178
7.1. Captura por separación biológica. .............................................................................. 178
7.2. Captura por separación química. ................................................................................ 179
7.3. Captura por absorción. ................................................................................................ 179
7.4. Captura por adsorción. ................................................................................................ 179
7.5. Captura por membranas de difusión. ......................................................................... 180
7.6. Captura por rectificación o condensación. ................................................................. 180
7.7. Almacenamiento subterráneo o submarino de CO2. ................................................. 181
VI. POLÍTICA NACIONAL DE SEGURIDAD ENERGÉTICA: LINEAMIENTOS .................................. 182
1. ANTECEDENTES ................................................................................................................... 182
2. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 184
2.1. Política Nacional .......................................................................................................... 184
2.2. Marco Normativo ........................................................................................................ 186
2.3. Conflicto Interno ......................................................................................................... 187
2.4. Eventos Naturales ....................................................................................................... 190
2.5. Ataques Cibernéticos .................................................................................................. 194
3. MARCO CONCEPTUAL ......................................................................................................... 195
3.1. Concepto clave ............................................................................................................ 195
3.2. Diseño de Política ........................................................................................................ 196
3.3. Referenciamiento Internacional ................................................................................. 197
4. DIAGNÓSTICO ...................................................................................................................... 198
4.1. Análisis de la Planeación Sectorial .............................................................................. 199
4.2. Aprovechamiento de Recursos ................................................................................... 199
4.3. Desarrollo de Infraestructura ...................................................................................... 202
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4.4. Gestión del Riesgo y Adaptación ................................................................................. 202
5. DEFINICIÓN DE LA POLÍTICA ................................................................................................ 203
5.1. Objetivo general .......................................................................................................... 204
5.2. Objetivos Específicos ................................................................................................... 204
5.3. Plan de acción.............................................................................................................. 205
6. RECOMENDACIONES ........................................................................................................... 205
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Figuras Figura 1 Matriz de acciones país ....................................................................................................... 20
Figura 2 Matriz riesgos país ............................................................................................................... 20
Figura 3 Objetivo de la Seguridad Energética ................................................................................... 28
Figura 4 SCImago Journal Rank de las principales revistas ............................................................... 32
Figura 5 Evolución del número de publicaciones .............................................................................. 33
Figura 6 Principales Autores .............................................................................................................. 34
Figura 7 Red de Cooperación de Benjamin Sovacool ........................................................................ 34
Figura 8 Red de Cooperación de Cherp y Jewell. .............................................................................. 35
Figura 9 Relación entre los autores y los países de la organización ................................................. 36
Figura 10 Principales Instituciones .................................................................................................... 36
Figura 11 Distribución mundial de las publicaciones ........................................................................ 37
Figura 12 Línea de tiempo de los términos en Seguridad Energética ............................................... 38
Figura 13 Concepto de Seguridad Energética ................................................................................... 45
Figura 14. Conceptos relacionados con Seguridad Energética. ........................................................ 49
Figura 15. Número de textos según términos clave relacionados con Seguridad Energética. ......... 50
Figura 16 Programación eventos ...................................................................................................... 60
Figura 17 Fases del modelo de investigación .................................................................................... 61
Figura 18 Hoja de Ruta de Innovación Seguridad Energética ........................................................... 61
Figura 19 Número de grupos conformados por ciudad .................................................................... 63
Figura 20 Metodología de casos regionales ...................................................................................... 64
Figura 21 Correlación de definiciones objetivo país por ciudad ....................................................... 68
Figura 22 Mapa mental del objetivo país .......................................................................................... 69
Figura 23 Matriz de acciones país ..................................................................................................... 70
Figura 24 Matriz riesgos país ............................................................................................................. 74
Figura 25 Reto tribu Costa ................................................................................................................. 78
Figura 26 Riesgos Región Costa ......................................................................................................... 80
Figura 27 Reto tribu Nororiente ........................................................................................................ 83
Figura 28 Riesgos Región Nororiente ................................................................................................ 85
Figura 29 Reto tribu Suroccidente .................................................................................................... 87
Figura 30 Riesgos Región Suroccidente ............................................................................................. 89
Figura 31 Reto tribu Centro-Norte .................................................................................................... 91
Figura 32 Riesgos Región Centro-Norte ............................................................................................ 93
Figura 33 Objetivos definidos por región y total general .................................................................. 94
Figura 34 Matriz objetivo región ....................................................................................................... 95
Figura 35 Acciones por región y total general ................................................................................... 95
Figura 36 Matriz de Acciones región ................................................................................................. 96
Figura 37 Riesgos por región y total general ..................................................................................... 96
Figura 38 Matriz riesgos región ......................................................................................................... 97
Figura 39 Interrupciones mensuales no planeadas de la oferta global de petróleo ...................... 107
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Figura 40 Origen de las interrupciones no planeadas desde 2011 ................................................. 107
Figura 41 Estructura del Trilema energético ................................................................................... 114
Figura 42 Top 10 para el año 2016 .................................................................................................. 117
Figura 43 Calificación para Colombia .............................................................................................. 118
Figura 44 The Global Energy Architecture Performance Index ....................................................... 122
Figura 45 Mapa de acceso a la energía y seguridad ........................................................................ 125
Figura 46. Relación de indicadores de Seguridad Energética y las dimensiones de accesibilidad,
aceptabilidad y asequibilidad. ......................................................................................................... 136
Figura 47 Columna de agua oscilante [OWC]. ................................................................................. 154
Figura 48 Conversión de la Energía Termal del Océano [OTEC] ...................................................... 155
Figura 49 Gradiente de salinidad. ................................................................................................... 156
Figura 50 Energía de las olas u oleaje de las mareas. ..................................................................... 157
Figura 51 Confinamiento de plasma magnético [MPC]. ................................................................. 159
Figura 52 Confinamiento de plasma inercial ................................................................................... 159
Figura 53 Sistemas de inyección. .................................................................................................... 160
Figura 54 Reactores de fisión nuclear.2005-2015 ........................................................................... 161
Figura 55 Reactores de fisión nuclear ............................................................................................. 161
Figura 56 Reactores refrigerados por gas. ...................................................................................... 162
Figura 57 Reactores rápidos. ........................................................................................................... 163
Figura 58 Reactores de lecho de guijarros. ..................................................................................... 163
Figura 59 Reactores de metal líquidos. ........................................................................................... 164
Figura 60 Intercambiadores de calor de bobina de suelo. .............................................................. 167
Figura 61 Montajes de tubo compacto, por ejemplo, sondas geotérmicas. .................................. 168
Figura 62 Sistemas de inyección medio directamente en tierra. .................................................... 168
Figura 63 Celdas solares sensibilizadas con colorante .................................................................... 171
Figura 64 Concentradores en torre. ................................................................................................ 174
Figura 65 Lentes de Fresnel. ............................................................................................................ 174
Figura 66 Evolución normativa ........................................................................................................ 187
Figura 67 Ataques a infraestructura energética por actor. ............................................................. 188
Figura 68 Ataques a infraestructura energética por departamento. .............................................. 189
Figura 69 Histórico nacional sobre ataques a oleoductos .............................................................. 189
Figura 70 Histórico nacional de atentados a torres de energía ...................................................... 190
Figura 71 Esquema general del proceso de formulación de políticas............................................. 197
Figura 72 Identificación de estudios sectoriales y de infraestructura ............................................ 199
Figura 73 Relación oferta/consumo de energéticos ....................................................................... 200
Figura 74 Reservas petróleo ............................................................................................................ 201
Figura 75 Reservas Gas Natural ....................................................................................................... 201
Figura 76 Reservas del Carbón ........................................................................................................ 201
Figura 77 Sedimentación de los embalses luego de 25 años .......................................................... 203
Figura 78 Objetivo de la Seguridad Energética ............................................................................... 204
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Tablas Tabla 1. Definición del objetivo de Seguridad Energética para Colombia ........................................ 18
Tabla 2 Riesgos de la Seguridad Energética en el contexto colombiano .......................................... 21
Tabla 3: Indicadores de petróleo (Anexo 4). ..................................................................................... 23
Tabla 4: Indicadores de Combustibles Líquidos (Anexo 5). ............................................................... 24
Tabla 5: Indicadores de Gas (Anexo 6). ............................................................................................. 24
Tabla 6: Indicadores de Carbón (Anexo 7) ........................................................................................ 25
Tabla 7: Indicadores de Energía Eléctrica (Anexo 8). ........................................................................ 26
Tabla 8 Tendencias Tecnológicas en Seguridad Energética .............................................................. 27
Tabla 9 Estudios referentes a Seguridad Energética en Colombia .................................................... 39
Tabla 10. Definición de principales conceptos relacionados con Seguridad Energética. ................. 51
Tabla 11. Concepto de Seguridad Energética para organizaciones internacionales ........................ 58
Tabla 12. Frases usadas para objetivos de Seguridad Energética ..................................................... 66
Tabla 13 Línea de tiempo de los riesgos que afectan el suministro energético global, con énfasis en
el suministro de hidrocarburos ......................................................................................................... 98
Tabla 14 Resumen de aproximaciones al análisis de Seguridad Energética considerando criterios de
riesgo ............................................................................................................................................... 102
Tabla 15 Resumen de los tipos de riesgos identificados en estudios de Seguridad Energética
reportados en la literatura. ............................................................................................................. 104
Tabla 16 Taxonomía general de riesgos de Seguridad Energética por tipo y fuente. ..................... 104
Tabla 17 Riesgos que pueden afectar la operación de infraestructuras críticas de red en la Unión
Europea, clasificados por tipo, e identificados en el proyecto ....................................................... 105
Tabla 18 Tipos de riesgos a la Seguridad Energética de largo plazo en la Unión Europea, identificados
por (Checchi, Behrens, & Egenhofer, 2009b) en el proyecto SECURE. Estos riesgos corresponden a
los sectores de petróleo, gas natural, carbón, energía nuclear, renovables y calor. ...................... 105
Tabla 19 Dimensiones de la Seguridad Energética consideradas en el análisis de corto plazo de
MOSES ............................................................................................................................................. 106
Tabla 20 Riesgos de la Seguridad Energética de la Unión Europea, asociados con el suministro de gas
natural ............................................................................................................................................. 108
Tabla 21 Riesgos de la Seguridad Energética en Asia, asociados con el suministro energía eléctrica
......................................................................................................................................................... 110
Tabla 22 Riesgos de la Seguridad Energética en el contexto colombiano ...................................... 112
Tabla 23 Estructura y peso del índice.............................................................................................. 115
Tabla 24 Estructura y peso del índice.............................................................................................. 120
Tabla 25 Posiciones países con desempeño plus ............................................................................ 121
Tabla 26 Estructura y Pesos del Índice ............................................................................................ 123
Tabla 27 Posiciones para 2016 ........................................................................................................ 124
Tabla 28 Criterios usados por el Índice ........................................................................................... 126
Tabla 29 Métricas de la Seguridad Energética ................................................................................ 127
Tabla 30 Pesos del Indicador ........................................................................................................... 127
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Tabla 31 Clasificación del Índice 2014 ............................................................................................. 128
Tabla 32 Indicadores más usados en diferentes índices globales de Seguridad Energética. .......... 129
Tabla 33 Dimensiones de Seguridad Energética e indicadores propuestos ................................... 131
Tabla 34 Resumen de temas y factores clave identificados ........................................................... 132
Tabla 35 Indicadores de Energía para el Desarrollo Sostenible - IAEA. (Vera et al., 2001) ............. 135
Tabla 36. Indicadores de Seguridad Energética de corto plazo del modelo MOSES de la IEA/OECD.
......................................................................................................................................................... 139
Tabla 37 Indicadores de Seguridad Energética de gas natural ....................................................... 141
Tabla 38: Indicadores de petróleo de acuerdo a diferentes fuentes bibliográficas ....................... 143
Tabla 39: Indicadores de viabilidad y sostenibilidad del sector eléctrico colombiano ................... 145
Tabla 40: Anexos Fichas de Indicadores .......................................................................................... 146
Tabla 41: Formato Ficha de indicadores ......................................................................................... 147
Tabla 42: Resumen de indicadores de petróleo detallados en el Anexo 4. .................................... 147
Tabla 43: Resumen de indicadores de combustibles líquidos, detallados en el Anexo 5. .............. 148
Tabla 44: Resumen de indicadores de gas, detallados en el Anexo 6. ............................................ 148
Tabla 45: Resumen de indicadores de carbón detallados en el Anexo 7 ........................................ 149
Tabla 46: Resumen de indicadores de Energía Eléctrica detallados en el Anexo 8. ....................... 150
Tabla 47 Tendencias Tecnológicas en Seguridad Energética .......................................................... 151
Tabla 48 Principales características en generación mareomotriz ................................................... 153
Tabla 49 Principales características en generación nuclear ............................................................ 157
Tabla 50 Principales características en generación geotérmica ..................................................... 165
Tabla 51 Principales características en generación fotovoltaica .................................................... 169
Tabla 52 Principales características en generación termoeléctrica ................................................ 175
Tabla 53: Evolución del Plan Energético Nacional (PEN) ................................................................ 185
Tabla 54: Indicadores de cumplimiento del sector minero energético SINERGIA .......................... 186
Tabla 55 Daños Económicos a la infraestructura Eléctrica en el terremoto del eje cafetero ......... 193
Tabla 56 Daños Económicos a la infraestructura Eléctrica en el terremoto del eje cafetero ......... 193
Tabla 57 Definiciones de Seguridad Energética .............................................................................. 196
Tabla 58. Concepto de Seguridad Energética para organizaciones internacionales ...................... 197
Tabla 59. Tiempos reales para el otorgamiento de la licencia ambiental en diferentes sectores .. 202
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Equipo de Trabajo
Dirección:
Rubén Darío Cruz R.
Juan David Molina C.
Equipo CIDET
Adrián Sánchez L.
Ana López G.
Carlos Vallejo B.
Daniel Andrade R.
Diana Orozco R.
Diego Sánchez O.
Juan Estrada C.
Lina Niebles A.
Marylone Montoya T.
Mónica Henao.
Nina Rodríguez.
Paulo López G.
Vicente Maldonado.
Yris Olaya M.
Equipo UPME
Andrés Téllez A.
Carlos Garcia B.
Carolina Obando A.
Carolina Sánchez R.
Leonardo Camacho A.
Luis Galvis P.
William Martínez M.
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Lista de acrónimos
AC Corriente Alterna ACS Agua Caliente Sanitaria ADS, o ADSR Accelerator-Driven System AGR Reactor avanzado enfriado por gas AIN Análisis de Impacto Normativo ANM Agencia Nacional de Minería APERC Asia Pacific Energy Research Centre. BID Banco Interamericano de Desarrollo BRGM Bureau de Recherches Géologiques et Minières BWR Reactor de agua hirviente CAC Captura y almacenamiento de dióxido de carbono CAS Chinese Academy of Sciences CE Comisión Europea CCP Colectores cilindros parabólicos CCS Captación y almacenamiento de dióxido de carbono CEAP Centro de Investigación en Energía de Asia Pacifica CEPAL Comisión Económica para América Latina y el Caribe CEPS Centre for European Policy Studies CET Coefficient of elasticity of trading CGSB Coordinadora Guerrillera Simón Bolívar CIDET Corporación Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Sector
Eléctrico CHEC Central Hidroeléctrica de Caldas S.A. E.S.P. CLF Concentradores lineales de Fresnel CNMH Centro Nacional de Memoria Histórica CNO Concejo Nacional De Operación CO2 Dióxido de carbono CONOSER Conocimiento y Servicios de Ingeniería S.A.S CONPES El Consejo Nacional de Política Económica y Social CORPOEMA Corporación para la energía y el medio ambiente COP21 La Conferencia de París sobre Cambio Climático CP o CSP Canales parabólicos CREG Comisión De Regulación De Energía Y Gas DC Corriente directa DP Discos parabólicos DNA Demanda no atendida DNP Dirección Nacional de Planeación EAPI Índice de desempeño de arquitectura energética ECSIM Centro de Estudios en Economía Sistémica EEUU Estados Unidos EIA Energy Information Administration EISA Energy Independence and Security Act ESI Energy Studies Institute ELN Ejército de Liberación Nacional ENUSA Empresa Nacional del Uranio S.A.
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ENSO El Niño y la Niña EPM Empresas Públicas de Medellín ER Energía Renovable ESIPrice: Índice de Seguridad Energética ESMAP Energy sector management assistance program FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations FARC Armadas Revolucionarias de Colombia FIP Fundación Ideas para la Paz FNCE Fuentes No Convencionales de Energía FNCER Fuentes de Energía Nuevas y Renovables FPO Fecha de Puesta en Operación G20 Países industrializados y emergentes GEI Gases de efecto invernadero GICC Gasificación integrada en ciclo combinado GNC Almacenamiento de gas natural comprimido GNL Gas Natural Licuado GNV Gas natural vehicular GWh Giga watts-hora HHI Índice Herfindhal–Hirschma IAEA La Agencia Internacional de Energía Atómica IAI Inter American Institution IDAE Instituto para la Diversificacion y Ahorro de la Energía IDEAM Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia IAN Instituto de Asuntos Nucleares IEA International Energy Agency IEEE Instituto Español de estudios estratégicos del Ministerio de Defensa IGA Geothermal Association IIASA International Institute for Applied Systems Analysis INEA El instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas INECEL Instituto Ecuatoriano de Electrificación IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change ISA Interconexión Eléctrica S.A ISO International Standards Organisation ITAM REAL ACADEMIA ESPAÑOLA km kilómetro kW Kilo watt kWh kilowatt hora LEDs light-emitting diode LCOE levelized cost of electricity LNG Ggas natural licuado LMJ Laser Mégajoule MADS Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible MDL Mecanismos de Desarrollo Limpio MMbb/d Million barrels per day MME Ministerio de Minas y Energía. MPC Confinamiento de plasma magnético MPCD Miles de pies cúbicos diarios
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MToe Million Tonnes of Oil Equivalent MVP Criterio de Media Varianza MW Megavatio MWh Megavatio-hora NEA New Energy Architectur NEID Índice de diversidad y dependencia de importaciones NERC National Institute for Environmental Studies, Japan NG Gas natural NIF National Ignition Facility NIT National Institute of Technology NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration | OECD Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico OES Organización de Estados Americanos OLADE Organización Latinoamericana de Energía OMS Oficina Regional de Las Américas OPEP Organización de Países Exportadores de Petróleo OPEC Organization of the Petroleum Exporting Countries OPEX Observatorio de política exterior española ORC Organic Rankine Cycle OPR ósmosis por presión retardada OTAN Organización del Tratado del Atlántico Norte OTEC Conversión de la Energía Termal del Océano OWC Columna de Agua Oscilante PAA Plan de Acción Anual PAGN Plan de Abastecimiento de Gas Natural PIB Producto Interno Bruto PEPIC Programa Europeo para la Protección de Infraestructuras Críticas PCH Pequeñas Centrales Hidroeléctricas PEI Plan Estratégico Institucional PEN Plan Energético Nacional PEM La Unidad de Seguridad Energética PERGT Plan de Expansión de Referencia Generación-Transmisión PERS Plan de Energización Rural Sostenible PES Plan Estratégico Sectorial PIAPC Plan Indicativo de Abastecimiento de Petróleo y Combustibles PIEC Plan Indicativo de Expansión de cobertura PIECGC Plan Indicativo de Expansión de la Cobertura de Gas Combustible PHWR o CANDU Reactor de agua presurizada PNACC Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático PNDM Plan Nacional de Desarrollo PNUD Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNSE Política Nacional de Seguridad Energética POT Planeamiento de ordenamiento territorial PSA Adsorción por oscilación de presión PWR Reactor de agua presurizada RAE Real Academia Española RC Receptor central o torre
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ROIC Retorno sobre el Capital Invertido RR.HH Recursos Humanos SCADA Supervisory Control And Data Acquisition SE Seguridad Energética Si Silicio SIN Sistema Interconectado Nacional STC Standard Test Conditions TSA Adsorción por oscilación de temperatura UE Unión Europea UITP International Association of Public Transport UNGRD Unidad Nacional de Gestión de Riesgo de Desastres UPC Universidad Politecnica de Cataluña UPME Unidad de Planeación Minero Energética URE Uso Racional de la Energía V Voltios VESP Village Energy Security Programmed WACC Weighted average cost of capital WEC World Energy Council XM Expertos en Mercados, XM es una empresa filial de ISA. ZNI Zonas no interconectadas OLADE Organización Latinoamericana de Energía UDEA Universidad de Antioquia UIS Universidad Industrial de Santander UNAL Universidad Nacional de Colombia UNAM Universidad Nacional Autónoma de México UNEMAT Universidad Estado de Mato Grosso UNESP Universidad Estadual Paulista UMNG Universidad Militar “Nueva Granada” UIS Universidad Industrial de Santander UITP International Association of Public Transport UE Unión Europea UTADEO Universidad Jorge Tadeo Lozano UTP Universidad Tecnológica de Pereira
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INFORME CONVENIO ESPECIAL DE COOPERACIÓN DE CIENCIA Y
TECNOLOGÍA No 12 DE 2016 UPME-CIDET Resumen Ejecutivo
Atendiendo a los compromisos establecidos en el Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y
Tecnología No12 de 2016 entre la Unidad de Planeación Minero Energética ‐UPME y el Centro de
Investigación y Desarrollo Tecnológico del Sector Eléctrico -CIDET, se presenta este informe según
lo descrito en la cláusula Tercera de dicho convenio.
El objeto general del convenio de cooperación es:
“Aunar esfuerzos para desarrollar un proyecto de investigación que permita definir el marco
teórico y conceptual de la Seguridad Energética en Colombia, con el fin de tener un concepto
compartido a nivel país, que permita empezar a generar una línea de trabajo con la visión
de asegurar el abastecimiento energético nacional, convirtiéndose en insumo fundamental
para el planeamiento energético de largo plazo”.
A su vez se definieron los siguientes entregables:
1. Informe de avance con el estado de arte y la tecnología de la Seguridad Energética y avance
del diccionario de compendio de conceptos y definiciones de Seguridad Energética para
Colombia homologados con los sectores involucrados.
2. Informe de avance con la identificación de riesgos a la Seguridad Energética en el contexto
colombiano e informe de avance con propuesta de indicadores clave de desempeño.
3. Informe final que incluya la completitud del entregable No.1 y No.2 y el informe de
evaluación de madurez de tecnologías energéticas con su correspondiente infografía.
A continuación, se presenta el entregable 3 el cual se estructuró en cinco (5) secciones:
I. Estado del arte y la tecnología en Seguridad Energética.
II. Diccionario de compendio de conceptos y definiciones de Seguridad Energética para
Colombia homologados con sectores involucrados.
III. Identificación de riesgos a la Seguridad Energética en el contexto colombiano.
IV. Propuesta de indicadores clave de desempeño.
V. Tendencias tecnológicas en transformación de fuentes energéticas primarias.
Adicionalmente, se desarrolló la Sección VI (Política Nacional de Seguridad Energética:
Lineamientos) con el fin de brindar elementos de juicio que permitan ser el insumo inicial para la
discusión y elaboración de una política orientada a la Seguridad Energética que requeriría el país
tanto para el corto plazo como para el largo plazo.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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La Sección I tiene por finalidad realizar un análisis de la revisión bibliográfica respecto a la evolución
y estudio de la Seguridad Energética a nivel internacional y nacional. Básicamente, se busca
contextualizar el uso del concepto de “Seguridad Energética”, los diferentes tipos de definiciones
respecto al mismo concepto y como este se interrelaciona con otras áreas del conocimiento como
la economía, la política, la ingeniería, el medio ambiente y la ciberseguridad. En general, se identifica
su evolución a través de las diferentes condiciones que han enmarcado el uso del término por parte
los autores u organizaciones, reflejándose en documentos tales como artículos científicos, artículos
de divulgación, resúmenes de conferencias y libros.
Se evidencia que el concepto de Seguridad Energética se ha abordado históricamente desde
diferentes perspectivas (disponibilidad, diversificación, flexibilidad, geopolítica, evolución
tecnológica, cambio climático, sostenibilidad o eficiencia energética). Cabe destacar que, en los
últimos años, los conceptos de soberanía, resiliencia y robustez, se han integrado para referirse a la
Seguridad Energética adquiriendo un carácter multidimensional y entendiendo cada perspectiva
como parte funcional del concepto de la Seguridad Energética. La soberanía, se ha entendido como
la seguridad estratégica de los recursos internos o externos, la robustez orientada a la confiabilidad
(suficiencia y seguridad) de la infraestructura y los recursos, y la resiliencia como enfoque para
identificar el nivel de preparación o adaptación del sistema ante la materialización de posibles
riesgos.
En ese contexto, no existe una única definición de Seguridad Energética dado que se consideran una
amplia diversidad de conceptos. Sin embargo, el referenciamiento internacional permite identificar
que la definición de Seguridad Energética se ha orientado a lo siguiente:
- Contar con la disponibilidad ininterrumpida de suministro energético a un precio asequible.
- La confiabilidad y la capacidad de reacción o adaptación, generando mejores resultados
económicos y empresariales.
- La disponibilidad y la accesibilidad a los recursos energéticos, la aceptabilidad social y la
asequibilidad de los recursos.
- La baja vulnerabilidad o baja probabilidad de daño, de los sistemas energéticos vitales o
infraestructura critica.
A su vez, la Seguridad Energética se ha abordado de acuerdo a la especialidad de varias ramas de la
ciencia como la economía, la política, la ingeniería, medioambiental y ciberseguridad. Además,
dependiendo del tipo de especialidad se desarrollaron diferentes metodologías y herramientas para
evaluar la Seguridad Energética; aclarando que dependen de los criterios y el concepto tenido en
cuenta por el evaluador. En general, los índices de carácter cuantitativo son más utilizados para
medir variables como intensidad energética o precios, mientras que los índices cualitativos son
usados para medir variables geopolíticas y de gobernanza.
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En la Sección II se presenta el diccionario de compendio de los conceptos o definiciones en el ámbito
de la Seguridad Energética. Para la elaboración del diccionario se realizó un ejercicio de
homologación y de generación de conceptos y palabras claves relacionadas con la Seguridad
Energética, el cual consistió en la revisión bibliográfica de términos y conceptos asociados por los
autores a lo largo de la historia. Se eligieron 18 documentos en los que se presentan diferentes
definiciones, posteriormente se realizó una clasificación de los conceptos tratados en: definiciones,
dimensiones, evaluación, impactos, y conceptos de soporte. Posteriormente, se indagó acerca de la
definición en Seguridad Energética adoptada por diferentes organismos internacionales,
encontrando similitudes en las definiciones tanto en las definiciones adoptadas por las instituciones
como en las definiciones encontradas en la literatura. Finalmente, se realizó un ejercicio colectivo
de homologación de conceptos en el contexto colombiano y en el que se indagó por la definición
del objetivo de la Seguridad Energética requerido para Colombia.
Básicamente, la construcción colectiva se realizó mediante el diseñó de una serie de talleres en las
principales ciudades (4) para congregar a actores dentro de su rol profesional (conocimientos,
experiencias e ideas) para contribuir al progreso del sector energético desde diferentes
perspectivas.
Se ha aplico una metodología de trabajo que sigue una Ruta de Innovación la cual permite extraer
información relevante desde un enfoque personal y posteriormente grupal para estructurar el
concepto de la Seguridad Energética para el país. Con esta metodología se promueve la reflexión
personal sobre lo que se entiende por Seguridad Energética para luego y mediante un enfoque
convergente, se estimule la co-creación colectiva de los participantes para atender diferentes
situaciones críticas del país, previamente definidas por los investigadores del proyecto.
Así mismo se busca facilitar la incorporación de las distintas dimensiones del desarrollo: social,
económico, tecnológico, educativo, ambiental necesarios para la planificación de la política de
Seguridad Energética. De esta manera, la actividad de casos por región promueve la construcción
de las propuestas hacía un enfoque de desarrollo territorial que tiene en cuenta las particularidades
de las regiones. La homologación de conceptos se realizó con el objetivo de explorar con los
participantes sus conceptos sobre Seguridad Energética y a través de metodologías de innovación
llegar a un consenso sobre su definición y características.
Tabla 1. Definición del objetivo de Seguridad Energética para Colombia Fuente: Construcción colectiva talleres regionales
Concepto Definición
Barranquilla
1. Diversificar las fuentes de energía para garantizar la seguridad, confiabilidad y abastecimiento de los recursos necesarios para el funcionamiento de la economía y la sociedad, utilizando la tecnología e infraestructura más eficiente, propendiendo por precios razonables, calidad de vida y ambientalmente responsables a través de una regulación clara y estable. (Incluir: cobertura total y definir el tiempo de la visión).
2. Garantizar cobertura total del servicio de energía a precios asequibles a través de una política pública que establezca lineamientos para contar con una infraestructura eficiente, confiable y sostenible socialmente.
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Concepto Definición
3. Garantizar la Seguridad Energética para el año 2050 mediante el establecimiento de una regulación articulada en materia económica, social, ambiental y física que promueva la inversión en infraestructura y diversificación de fuentes tanto convencionales como no convencionales que permita la disponibilidad de recursos de una manera eficiente buscando siempre el desarrollo sostenible y el bienestar de la sociedad en Colombia.
Bogotá
1. Garantizar el bienestar público, productividad y competitividad del país. 2. Garantizar el suministro energético en toda la cadena de forma confiable, suficiente y
sostenible a costo eficiente asegurando la cobertura nacional y optimización de los recursos.
3. Garantizar un servicio energético holístico basado en la innovación que sea oportuna confiable, eficiente y soberano para el desarrollo, la estabilidad, el progreso en paz en condiciones de equidad.
4. Implementar políticas integrales que permitan el suministro energético confiable, continuo, seguro y de calidad mediante la diversificación de la matriz energética, interconexión y tecnologías eficientes y renovables que posibiliten el desarrollo del país con criterios de sostenibilidad ambiental, económica y social.
Cali
1. Garantizar la autosuficiencia energética del país aprovechando eficientemente sus recursos promoviendo un modelo de desarrollo sostenible en sus componentes social, económico, ambiental y cultural.
2. Garantizar abastecimiento (suministro y transporte) de la energía logrando mayor cobertura a un costo razonable y amigable con el medio ambiente, utilizando de forma eficiente los recursos disponibles, involucrando a todos los agentes del mercado.
3. Ser pioneros mundiales en Innovación y diversidad energética logrando sostenibilidad ambiental, beneficios sociales y económicos.
Medellín
1. Garantizar el suministro actual y futuro bajo condiciones críticas sin dependencias y de forma sostenible para el bienestar de todas las regiones del país.
2. Garantizar el suministro de energía de manera eficiente, que sea aceptable social y ambientalmente, promoviendo la competitividad del país, con alta resiliencia a los cambios tecnológicos, políticos y económicos.
3. Garantizar un suministro económico, confiable y de carbono neutro mediante el uso eficiente de sus recursos naturales, su diversificación e incorporando la gestión del cambio tecnológico que permita la inclusión de usuarios, conscientes y participativos, (en la oferta y la demanda) en un entorno de mercados competitivos (con muchos agentes) y conectados a mercados internacionales, con un sistema resiliente con capacidad de responder a eventos y emergencias, generando bienestar para la sociedad y apoyando el crecimiento económico del país y que contribuye a la consolidación de la paz.
4. Garantizar una matriz energética que posibilite el adecuado funcionamiento del sistema con racionalidad económica, aprovechamiento tecnológico, bienestar social con sostenibilidad y sustentabilidad del sector.
Una vez se definieron los objetivos, se proponieron una serie de acciones que estan encaminadas la
definir politicas de largo plazo, desarrollo de infraestructura, y mejorar la comunicación con las
comunidades en busca de mejorar su aceptación. En la Figura 1, se puede observar la relación con
las acciones propuestas en cada ciudad.
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Figura 1 Matriz de acciones país
Fuente: Elaboración propia en Vantage Point
A su vez, se identificaron los riesgos más recurrentes evidenciando la fuerte preocupación de los
actores participantes en la aceptación de los proyectos energéticos por parte de las comunidades y
el impacto del cambio climático (ver Figura 2).
Figura 2 Matriz riesgos país
Fuente: Elaboración propia en Vantage point
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En la Sección III se identifican los riesgos a considerar en la Seguridad Energética. Por ejemplo, en
los primeros estudios de Seguridad Energética los riesgos geopolíticos eran la principal
preocupación. Sin embargo, en los estudios más recientes, se consideran también los riesgos
relacionados con la interdependencia de infraestructuras físicas y la dependencia de estas de las
redes de telecomunicaciones e internet, haciéndolas vulnerables a ciberataques. Así mismo, se
considera la respuesta a ataques terroristas dado que los sectores y empresas energéticas se han
identificado como muy vulnerables. En ese contexto, los riesgos también se asocian a las
restricciones relacionadas con el acceso y volatilidad de los precios de insumos o producto críticos
necesarios para en la elaboración o utilización de tecnologías asociadas al sector energético.
En la Tabla 2, se enuncian riesgos a los que se encuentran sometidos los diferentes sectores
energéticos en el país.
Tabla 2 Riesgos de la Seguridad Energética en el contexto colombiano
Sector Riesgos
Petróleo
Contrabando de combustibles
Voladura de poliductos
Robo de combustible desde los poliductos
Bajos precios del petróleo internacional
Escasez en la exploración del recurso
Obsolescencia tecnológica
Limitación en la capacidad de refinación
Agotamiento de los recursos fuentes
Derrames de crudo
Inestabilidad jurídica
Corrupción
Rechazo de la sociedad a la explotación petrolera
Falta de capacidades tecnológicas
Altos precios de los combustibles
Indisponibilidad de la infraestructura vial
Capacidad de almacenamiento en las ciudades
Ejercicio de poder de mercado de los agentes
Gas Natural
Agotamiento de recursos
Baja capacidad de las regasificadores
Baja capacidad de los gasoductos
Volatilidad en el precio de compra del GNL internacional (bolsa)
Volatilidad en el precio de compra del GNL internacional (contrato)
Baja capacidad de almacenamiento
Volatilidad en la demanda del sector eléctrico
Rechazo de las comunidades tradicional
Rechazo de las comunidades al Shale
Impuesto a las emisiones de CO2
Incertidumbre en la regulación a combustibles no convencionales
Indisponibilidad de tecnología
Activos de I+D en manos extranjeras
Desabastecimiento de gas
Falta de inversión en infraestructura de transporte
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Sector Riesgos
Riesgos contractuales
Estructura del mercado del gas
Ejercicio de poder de los productores/comercializadores
Atentados terroristas a la infraestructura
Carbón
Falta de seguridad en la extracción subterránea
Informalidad en la minería
Baja tecnificación de la minería subterránea
Impuestos a las emisiones de CO2
Orden Público
Indisponibilidad de las vías
Falta de demanda del carbón
Bajo crecimiento de la industria
Precio internacional del carbón
Rechazo de la comunidad
Biocombustibles
Seguridad alimentaria
Uso del suelo
Disponibilidad del agua
Eventos climáticos extremos
Volatilidad en los precios
Competencia por el recurso
Ejercicio de poder de mercado de grandes compradores
Transporte de la materia prima
Cambio de regulación en subsidios
Energía Eléctrica
Falta de capital humano
Volatilidad de la generación hidráulica
Atraso en las obras de infraestructura
Costos de los combustibles
Ataques a infraestructura
Rechazo a la comunidad
Eventos naturales extremos
Poder de mercado
Inestabilidad regulatoria
Mercado de contratos de corto plazo
Propiedad de las empresas
Competencia por los combustibles
Acceso limitado a los combustibles de generación
Ataques cibernéticos
Cambio en políticas de gobierno
Mayores restricciones medioambientales
Uso del territorio
Impuestos
Baja predictibilidad de la demanda
En la Sección IV, se muestran diversas metodologías y herramientas para evaluar la Seguridad
Energética, en las que se evidencia dela fuerte dependencia de los criterios y los conceptos que
tiene en cuenta cada metodología. En general, los índices de carácter cuantitativo son más utilizados
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para medir variables como intensidad energética o precios, mientras que los índices cualitativos son
usados para medir variables geopolíticas y de gobernanza difíciles de cuantificar. En general, se
identifica y se detalla la estructura e índices utilizados para evaluar los sistemas energéticos
implementado para varios países y en lo que se identifica la posición de Colombia según el tipo de
metodología. Las metodologías identificas se basan en los siguientes índices:
- Índice de sostenibilidad de la energía (Consejo Mundial de la Energía, WEC).
- Índice de competitividad energética global (KPMG – Instituto Choseul).
- Índice de desempeño de la arquitectura global de la energía (Foro Económico Mundial,
WEF).
- Índice del riesgo de la Seguridad Energética (Instituto para la energía del siglo 21).
Existen otras métricas propuestas para evaluar la Seguridad Energética, las cuales varían
dependiendo de las dimensiones temporales, espaciales, económicas, políticas, continuidad del
suministro, riesgo y desarrollo sostenible, entre otras dimensiones.
A continuación, se presentan un conjunto de indicadores de Seguridad Energética propuestos para
Colombia. Los indicadores presentados se clasifican de acuerdo con la dimensión de la Seguridad
Energética a la que se asocian. Se definen indicadores para el petróleo (Tabla 3), líquidos (Tabla 4),
gas (Tabla 5), carbón (Tabla 6) y energía eléctrica (Tabla 7). Los indicadores tienen alcance nacional,
pero en estudios futuros, se pueden calcular para regiones específicas.
La dimensión de resiliencia agrupa los indicadores que muestran la capacidad de respuesta ante
diferentes eventos de crisis o escasez. Algunos indicadores, llamados de diversidad, muestran la
dependencia de proveedores y o modos de transporte específicos. Los otros indicadores de
resiliencia, como almacenamiento, se relacionan con la flexibilidad del sistema para responder a
eventos críticos. En soberanía se agrupan los indicadores asociados con la capacidad de controlar la
oferta de energéticos. Es por esto que se tienen en cuenta criterios como importaciones,
exportaciones y precios y la dependencia de los sectores económicos de las fuentes energéticas. Por
otra parte, la robustez se asocia con la disponibilidad de las fuentes energéticas e incluye
indicadores como reservas, capacidad de la infraestructura, producción, entre otros.
Tabla 3: Indicadores de petróleo (Anexo 4). Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Niveles de almacenamiento de petróleo
Re2 Días de almacenamiento de petróleo
Re3 Diversidad de proveedores de petróleo
Re4 Diversidad de modos de transporte de petróleo
Re5 Diversidad de producción de petróleo por campo
Robustez
Ro1 Uso de fuentes diferentes al petróleo para el sector transporte
Ro2 Reservas de petróleo
Ro3 Producción de petróleo
Ro4 Porcentaje de producción costa afuera
Ro5 Tasa de reservas a producción
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Dimensión Código Indicador
Ro6 Tasa de reservas a consumo
Ro7 Volatilidad de producción local
Ro8 Número de refinerías
Ro9 Número de pozos exploratorios perforados
R10 Número de pozos A-3 perforados
Soberanía
So1 Importaciones netas de petróleo
So2 Porción del PIB en importaciones de petróleo.
So3 Exportaciones netas de petróleo
So4 PIB per cápita
So5 Intensidad energética petróleo: Consumo de petróleo por unidad de PIB
So6 Intensidad energética petróleo: consumo de petróleo per cápita
So7 Volatilidad del precio del petróleo
Tabla 4: Indicadores de Combustibles Líquidos (Anexo 5). Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Flexibilidad de termoeléctricas de combustibles líquidos
Re2 Eficiencia de cambio de termoeléctricas de combustibles líquidos
Re3 Flexibilidad de demanda de combustibles líquidos en sector transporte
Re4 Disponibilidad de combustibles de respaldo a combustibles líquidos
Re5 Niveles de almacenamiento de petróleo
Re6 Días de almacenamiento de combustibles líquidos
Re7 Diversidad de proveedores de combustibles líquidos
Re8 Diversidad de modos de transporte de combustibles líquidos
Robustez
Ro1 Rendimiento promedio de un galón de combustible para vehículo
Ro2 Recorrido promedio de vehículo por costo de combustible
Ro3 Cargas a refinerías.
Soberanía
S1 Importaciones netas de combustibles
S2 Porción del PIB en importaciones de combustibles.
S3 Exportaciones netas de combustible
S4 PIB per cápita
S5: Intensidad energética combustibles líquidos: Consumo de combustibles por unidad de PIB
S6: Intensidad energética del combustible: consumo de combustibles per cápita
S7: Volatilidad del precio de combustibles
Tabla 5: Indicadores de Gas (Anexo 6). Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Flexibilidad de termoeléctricas a gas
Re2 Eficiencia de cambio de termoeléctricas a gas
Re3 Disponibilidad de combustibles de respaldo al gas natural
Re4 Niveles de almacenamiento de GNL
Re5 Días de almacenamiento de GNL
Re6 Capacidad interrumpible de contratos de gas
Re7 Demanda promedio en mes pico
Re8 Capacidad máxima de producción interna
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Dimensión Código Indicador
Re9 Diversidad de proveedores de gas natural
Re10 Diversidad de modos de transporte de gas natural
Re11 Diversidad de proveedores de GNL
Re12 Diversidad de producción de gas natural por campo
Re13 Diversidad de fuentes de generación de energía eléctrica
Robustez
Ro1 Producción de gas natural
Ro2 Reservas de gas natural
Ro3 Tasa de reservas a producción de gas natural
Ro4 Tasa de reservas a consumo de gas natural
Ro5 Margen de abastecimiento de gas
Ro6 Porcentaje de uso de gasoductos
Ro7 Contratos a largo plazo de importaciones gas
Ro8 Capacidad de importación de gas
Ro9 Infraestructura de interconexión
Ro10 Infraestructura de GNL
Soberanía
S1 Facturación de importaciones netas de gas
S2 Precios promedio de gas natural
S3 Exportaciones netas de gas natural
S4 Importaciones de gas natural
S5: Intensidad energética gas: Consumo de gas por unidad de PIB
S6: Intensidad energética Gas Natural: consumo de Gas Natural per cápita
S7: Consumo de gas por sector
S8: Gas usado por el sector energético
S9: Gas para usos diferentes al sector energético
Tabla 6: Indicadores de Carbón (Anexo 7) Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Niveles de almacenamiento de carbón
Re2 Diversidad de medios de transporte de carbón
Re3 Diversidad de proveedores de carbón
Re4 Diversidad de producción de carbón en distritos mineros (departamentos o municipios)
Robustez
Ro1 Producción de carbón
Ro2 Producción de carbón por tipo de minería
Ro3 Reservas de carbón
Ro4 Exportaciones de carbón
Ro5 Relación Reservas Producción de carbón
Ro6 Rutas férreas para transporte de carbón
Soberanía
So1 Precio del carbón
So2 Minería informal de carbón
So3 Índice de percepción
So4 Máximo de exportación mensual de carbón
So5 Consumo de carbón por sector
So6 Intensidad Energética del Carbón
So7 Intensidad de carbón por sector
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Tabla 7: Indicadores de Energía Eléctrica (Anexo 8). Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Concentración de energía - Índice Herfindhal–Hirschman
Re2 Concentración de energía - Índice Shannon - Weiner
Re3 Relación de cubrir picos con capacidades confiables
Re4 Coeficiente de elasticidad CET (Coefficient of elasticity of trading)
Re5 Liquidez del mercado
Re6 Costo de suministro de energía promedio por hogar
Re7 Volatilidad en costos de energía
Re8 SAIDI
Re9 Cubrimiento demanda de energía en épocas de baja hidrología
Re10 Disponibilidad estimada de plantas de generación
Robustez
Ro1 Infraestructura de interconexión
Ro2 Margen de reserva de la capacidad de potencia
Ro3 Perdidas en generación y distribución de energía
Ro4 Capacidad de interconexiones
Ro5 Número de cortes de energía mensuales
Ro6 Consumo energía eléctrica per cápita
Ro7 Cobertura de conexión
Ro8 Asequibilidad al servicio de EE
Ro9 Generación producida por hidroeléctricas
Ro10 Generación producida por FNCE
Ro11 Generación producida por combustibles fósiles
Soberanía
So1 Intensidad energética por industria
So2 Dependencia de importación de energía
So3 Costo de importación de energía
So4 Índice diversidad y dependencia de importaciones (NEID)
So5 Autarquía del sistema
So6 Estabilidad del ambiente regulatorio
En la Sección V se presenta la revisión de las tendencias tecnológicas asociadas a la transformación
de fuentes energéticas. Básicamente, se hace un estudio de prospectiva de cambio tecnológico
tanto en los equipos de transformación de fuentes primarias de energía, como en los equipos de
uso final. A su vez, la disponibilidad de tecnología para utilizar fuentes energéticas no
convencionales y como las tendencias tecnológicas pueden modificar los hábitos de consumo de la
población. En el caso de los equipos de uso final de la energía, las tendencias tecnológicas buscan
disminuir la intensidad energética y migrar hacia combustibles menos contaminantes, donde la
energía eléctrica y el gas natural jugaran un papel protagónico en la transición hacia el hidrógeno.
A su vez, atender las necesidades en iluminación, calor y confort de los usuarios, disminuyendo las
emisiones al medio ambiente de forma técnico-económica. Por ejemplo, el desarrollo tecnológico
en iluminación se centra en el desarrollo de lámparas de inducción y LEDs orgánicos, en generación
de calor las tendencias buscan la recuperación de los desechos de los procesos para ser utilizados
en la generación de electricidad o en reciclaje en otros procesos. En cuanto a fuerza motriz, los
desarrollos buscan disminuir el consumo y las emisiones del motor de combustión interna, así como
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la optimización de las baterías que abaraten los costos de los vehículos eléctricos. En la Tabla 8, se
lista el resumen de tendencias tecnológicas que tendrían un impacto sobre la Seguridad Energética.
Tabla 8 Tendencias Tecnológicas en Seguridad Energética
Fuente: Elaboración Propia
Tendencia Tecnológica Sector Estado de Madurez
Leds orgánicos Iluminación -uso final Difusión Inicial
Lámparas de Inducción Iluminación -uso final Crecimiento Temprano
Almacenamiento de energía con baterías
Transversal Crecimiento Tardío
Red inteligente Transversal Crecimiento Tardío
Smart Metering Transversal Crecimiento Tardío
Micro redes Transversal Crecimiento Temprano
FACTS Transmisión de energía eléctrica Crecimiento Tardío
HVDCs Transmisión de energía eléctrica Crecimiento Tardío
Superconductores Transmisión de energía eléctrica Crecimiento Temprano
Captura y almacenamiento de carbono
Transversal Crecimiento Tardío
Nano Solar Generación Crecimiento Temprano
Energía Solar Espacial Generación Difusión Inicial
Electromovilidad Uso Final Crecimiento Tardío
Nuevos modelos energéticos Transversal NA
Generación distribuida Generación Crecimiento Tardío
Tecnologías de combustibles fósiles no convencionales
Generación Crecimiento Tardío
Hidrógeno Generación Crecimiento Temprano
Energía nuclear Generación Crecimiento Tardío
Energía eólica Generación Crecimiento Tardío
Energía minieólica Generación Crecimiento Temprano
Energía eólica off-shore Generación Crecimiento Temprano
Energía solar fotovoltaica Generación Crecimiento Tardío
Generación termoeléctrica III y IV Generación Crecimiento Tardío
Biomasa Generación Crecimiento Temprano
Biocombustibles Generación Crecimiento Temprano
Energía geotérmica Generación Crecimiento Temprano
Energías marinas Generación Crecimiento Temprano
Ciudades inteligentes Transversal Crecimiento Temprano
Inteligencia Distribuida Transversal Crecimiento Temprano
Cabe resaltar que, en términos de Seguridad Energética, las tendencias tecnológicas asociadas al
soporte de decisiones con análisis y procesamiento de datos, son una herramienta indispensable
para gestionar los riesgos asociados a infraestructura critica o sistemas energéticos vitales. De esta
manera, se busca minimizar los impactos ante la materialización de riesgos de diferente naturaleza,
como políticos, económicos y técnicos; o diferentes perspectivas, soberanía, resiliencia y robustez.
En este sentido, tendencias tecnológicas provenientes de diferentes áreas de la ciencia,
especialmente del área de la información, las comunicaciones y la computación brindarán soporte
a la toma de decisiones para proteger los sistemas energéticos. Así como, tecnologías destinadas al
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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respaldo energético, tales como los avances tecnológicos en almacenamiento, complementariedad
energética y herramientas de soporte a la inteligencia distribuida.
Finalmente, en la Sección VI, se describen los lineamientos a considerar en la definición de la Política
Nacional de Seguridad Energética (PNSE), así como una propuesta inicial de la misma la cual debiese
ser el resultado de un ejercicio participativo y análisis consensuado de tal forma que la política
aporte a la visión país y su proyección en el largo plazo. En general, se describe los antecedentes y
justificación en el contexto de la política nacional, el marco normativo, el conflicto interno, los
eventos naturales y ciberataques. A su vez, se plantea el marco conceptual, el diagnóstico y
definición de la política con base en la información descrita en las secciones I a IV y con las cuales se
plantean los insumos base para diseñar la política, así como recomendaciones propuestas para
desarrollar la PNSE en Colombia. En ese contexto, se propone la siguiente definición base de la
política de Seguridad Energética.
“Soportar y contribuir al desarrollo económico y social del país mediante el uso de
energéticos confiables, accesibles, asequibles y aceptables social y ambientalmente”
Donde, el objetivo propuesto de para la Seguridad Energética es:
“Satisfacer las necesidades energéticas de forma confiable, accesible, asequible, y
aceptable social y ambientalmente”
Es importante mencionar que el objetivo propuesto tiene inmerso diferentes componentes y sobre
los cuales se deberán desarrollar los objetivos específicos y que brindarán los lineamientos para la
definición de las acciones e indicadores de seguimiento y control (ver Figura 3).
Figura 3 Objetivo de la Seguridad Energética
Fuente: Elaboración propia.
Objetivo Seguridad Energética
Satisfacer las necesidades energéticas
del país de forma
confiable,
accesible,
asequible,
y aceptable social y ambientalmente.
InternasExternas
SuficienciaSeguridad técnicaSeguridad digital
Calidad
DisponibilidadDesarrollo Infraestructura
DiversidadEvolución tecnológica
PreciosTarifasCostos
Relacionamiento SociedadCarbono neutro
Ordenamiento territorial
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I. ESTADO DEL ARTE Y LA TECNOLOGÍA EN SEGURIDAD ENERGÉTICA A continuación, se presenta la recopilación de información alrededor del termino Seguridad
Energética, partiendo desde un contexto mundial en donde se enuncian los principales hitos que
han transformado su significado. Posteriormente, se realiza un análisis de las publicaciones en
revistas científicas, identificando las principales instituciones, autores y sus redes de cooperación.
Finalmente, se realiza una síntesis de los diferentes enfoques de la Seguridad Energética.
1. CONTEXTO
El concepto de Seguridad Energética ha sido abordado por distintos países y organizaciones, desde
la decisión del almirante Winston Churchill al cambiar la fuente de potencia de los barcos de la
marina británica de carbón a petróleo, para competir con los navíos alemanes, suceso que obligó a
pasar del seguro carbón de Gales al incierto petróleo del Golfo Pérsico, la Seguridad Energética se
centró en el suministro del energético (Yergin, 2006).
Más adelante, gracias al embargo a los Estados Unidos de América en el gobierno de Richard Nixon
en 1973, causado por el inconformismo de los países árabes de la OPEP por el apoyo del país
norteamericano a Israel, la Seguridad Energética tomo un valor geopolítico (Mabro, 2007) (Cherp &
Jewell, 2011a). En el mismo sentido, Jimmy Carter en su discurso del Estado de la Nación el 23 de
enero de 1980, proclamó la política que más tarde se conocería como la Doctrina Carter, en la que
declaró que Estados Unidos usaría la fuerza militar para defender sus intereses nacionales en el
Golfo Pérsico (Soeren, 2006).
Por varias décadas el panorama energético mundial estuvo enmarcado por países desarrollados,
cuya demanda de crudo estaba por encima de su oferta, lo cual implica que tengan que ser
abastecidos por países en desarrollo, en este contexto el control geopolítico sobre los países
productores y el control de la volatilidad de los precios se convirtieron en el primer tema de la
agenda, tanto para las potencias mundiales como para las grandes compañías. En estos años la
Seguridad Energética significaba suministro estable de petróleo a bajo precio, bajo la amenaza de
embargos y manipulaciones de precios de los exportadores (Adamson, 1985). Una tendencia similar
ocurre con el crecimiento de los sistemas eléctricos, la instalación de centrales nucleares y la
expansión del gas natural para atender las necesidades de calor, iluminación y confort de la
sociedad, donde el estudio de la Seguridad Energética se enfocaba al abastecimiento ininterrumpido
a precios competitivos.
Por otra parte, eventos como los sucedidos el 11 de septiembre de 2001 en Estados Unidos,
evidenciaron la alta vulnerabilidad de la infraestructura, incluida la energética. Como consecuencia
de las nuevas amenazas, la visión sobre la Seguridad Energética en el contexto geopolítico
internacional se relaciona directamente con las estrategias de defensa nacional y de estabilidad
económica, vinculadas al funcionamiento de determinadas infraestructuras (Correa-Henao, 2013).
Posición que sería validada con la destrucción dejada por los huracanes Katrina y Rita entre agosto
y septiembre de 2005, fuertes fenómenos naturales que interrumpieron los flujos de petróleo, gas
natural y energía eléctrica.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
30
El conflicto entre Rusia y Ucrania por el paso del gas ruso hacia el resto de Europa, ha sido otro de
los puntos de controversia frente a Seguridad Energética. Por este motivo hubo desabastecimiento
de gas natural en países de la unión europea a finales de los años 1990, en 2006 y en 2009,
ocasionadas por las disputas geopolíticas del gobierno de Kiev y la gigante multinacional Gazprom
apoyada por el gobierno de Vladimir Putin (Miškinis & Galinis, 2006).
En busca de mitigar los riesgos de desabastecimiento de gas, la Unión Europea emprendió el
Programa Europeo para la Protección de Infraestructuras Críticas, publicando la Directiva
2008/114/CE. En su estrategia establece que la Seguridad Energética de la Unión es inseparable de
la necesidad de avanzar hacia una economía competitiva de bajo carbono que reduzca el uso de
combustibles fósiles importados y define ocho pilares fundamentales que, en conjunto, promueven
una cooperación más estrecha en beneficio de todos los Estados miembros, respetando las
preferencias energéticas nacionales, y se apoyan en el principio de solidaridad:
Medidas inmediatas para aumentar la capacidad de la UE de hacer frente a problemas graves durante el invierno de 2014/2015.
Reforzar los mecanismos de emergencia y de solidaridad, incluida la coordinación de las evaluaciones de riesgos y los planes de contingencias, y protección de las infraestructuras estratégicas.
Moderar la demanda de energía.
Desarrollar un mercado interior efectivo y plenamente integrado.
Aumentar la producción de energía en la Unión Europea.
Reforzar el desarrollo de las tecnologías energéticas.
Diversificar las fuentes externas de abastecimiento y las infraestructuras correspondientes.
Mejorar la coordinación de las políticas energéticas nacionales y actuar con una sola voz en la política energética exterior.
En Estados Unidos de América, la política se define a través del Energy Independence and Security Act del 2007 el cual, a pesar de que no realiza una definición específica de concepto de Seguridad Energética, define los objetivos a partir de los cuales se busca obtenerla:
Incrementar la producción de combustibles limpios y renovables.
Proteger a los consumidores.
Incrementar la eficiencia de productos, edificios y vehículos.
Promover la investigación y despliegue de captura y almacenamiento de emisiones de gases de efecto invernadero.
Mejorar el desempeño energético del Gobierno Federal.
Incrementar la Seguridad Energética, desarrollar la producción de combustibles renovables y mejorar la economía de combustible de vehículos.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
31
Mientras tanto, economías en crecimiento entran como nuevos jugadores en el mercado de energéticos, entre 2000 y 2014 China pasó de importar 70 MToe a 308 MToe de crudo. India por su parte, paso de importar 76 MToe a 194 MToe, pasando a representar cerca del 30% del mercado del petróleo a nivel mundial (EIA, 2016a).
En la actualidad, el desarrollo de la tecnología adecuada para explotar hidrocarburos en yacimientos
no convencionales se convirtió en un hito energético que está cambiando la política internacional,
además está cambiando estructuralmente los mapas de importaciones y exportaciones de los
energéticos, se espera que estados unidos pase de ser uno de los mayores importadores a ser
exportador neto en el 2018, y pueda atender parte de la demanda de Shale-gas en Europa.
Se evidencia que cada país ha enfrentado su propio concepto de Seguridad Energética, economías
como la china o la india buscando mitigar los impactos de la dependencia de los mercados
energéticos internacionales, Rusia en busca de retomar el control de las rutas de transporte de sus
hidrocarburos, Estados Unidos en busca de su independencia energética y la Unión Europea
buscando el suministro de gas natural para la infraestructura critica.
Finalmente, en el caso colombiano, el concepto de Seguridad Energética ha estado vinculado a la
disponibilidad del suministro energético, como combustibles líquidos, electricidad y gas natural;
especialmente con la ocurrencia de fenómenos climáticos extremos y con la necesidad de
ampliación de la cobertura y aprovechamiento de los recursos naturales del país, por ejemplo
(Osorio Ruiz, Sebastian; Olaya, 2010). Tradicionalmente, Colombia ha sido un país exportador de
petróleo, motivo por el cual la economía del país ha estado ligada al precio del crudo en los
mercados internacionales. Adicionalmente, el conflicto sufrido por el país desde la década de 1960
ha afectado el suministro energético por los constantes ataques a la infraestructura energética,
torres de electricidad y oleoductos (González Posso, 2011).
2. REVISIÓN EN ARTÍCULOS CIENTIFICOS
El objetivo de esta actividad es contextualizar el uso del concepto de “Seguridad Energética” a nivel
global y su evolución a través de las diferentes condiciones sociopolíticas que han enmarcado el uso
del término por parte los autores, reflejándose en documentos como: artículos científicos, artículos
de divulgación, resúmenes de conferencias y libros.
Para evaluar la calidad de las publicaciones que se mostrarán a continuación, se ofrece la
clasificación de las 5 revistas con mayor número de publicaciones en el tema de Seguridad
Energética en el ranking SCImago1 en los últimos 20 años. Como se puede observar en la Figura 4,
1 The SCImago Journal Rank es un portal público, que incluye las revistas científicas y los indicadores de los países desarrollados a partir de la información contenida en la base de datos de Scopus. Estos indicadores pueden ser utilizados para evaluar y analizar los documentos científicos. Las revistas se pueden comparar o analizar por separado. Las revistas pueden ser agrupadas por áreas temáticas (27 grandes áreas temáticas), categoría temática (313 categorías temáticas específicas) o por país. Citación de datos se extrae de más de 21.500 títulos de más de 5.000 editores internacionales y las métricas de rendimiento del país de 239 países del mundo. http://www.scimagojr.com/
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
32
la calificación más baja en todos los años es para la revista Oil and Gas Journal cuya calificación
siempre ha estado por debajo de 0,5. Las 4 revistas restantes muestran un comportamiento
creciente en la calificación para el ranking, destacándose la revista Renewable and Sustainable
Energy Review quien desde el año 2006 obtuvo la mejor calificación hasta el año 2012, donde la
revista Applied Energy tomo la delantera.
Figura 4 SCImago Journal Rank de las principales revistas
Fuente: Elaboración propia a partir de Scopus
La búsqueda de documentos científicos se realizó en la herramienta de análisis bibliográfico de
Scopus, usando la ecuación de búsqueda: (TITLE-ABS-KEY (energy w/1 security) AND (LIMIT-
TO(SUBJAREA,"ENER" ) ) dicha ecuación tiene como objetivo encontrar todos los documentos en el
área de la energía que tengan en su título, resumen o palabras clave el termino de Seguridad
Energética. Como resultado se obtuvieron 3238 documentos cuya evolución en el tiempo se
muestra en la Figura 1 empezando en 1977 con las publicaciones Cost of energy over the next
decadec(White, 1977) y Regulatory growth: impact on power plant planning and construction (Olds,
1977). Sin embargo, solo fue después del año 2000 que se aceleró la publicación de documentos en
El tema alcanzando su máximo valor en 2014 con 341 publicaciones. Adicionalmente, en la Figura 5
se puede observar la evolución en las 5 revistas con más publicaciones en la temática, quienes
agrupan cerca del 30% de los artículos.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Cal
ific
ació
n S
JR
año
SJR by Rank
Energy Policy Renewable and Sustainable Energy Reviews Oil and Gas Journal Applied Energy Energy
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
33
Figura 5 Evolución del número de publicaciones Fuente: Elaboración propia a partir de Scopus
En la Figura 3, se muestra el top 20 de autores con el número de artículos y la distribución se acuerdo
a la revista de publicación. El listado está encabezado por el profesor Benjamin K. Sovacool de la
Escuela de Leyes de Velmor con 38 publicaciones, 23 de ellas en las 5 principales revistas, dentro de
estas publicaciones se encuentran: Energía y Sociedad Estadounidense: Trece Mitos (2007), El
Dilema de la Energía Sucia (2008), Energía para la Economía Verde, entre otros. En segundo lugar,
se encuentra el estadunidense Nick Snow con 33 publicaciones, todas ellas en la revista Oil and Gas
Journal, revista que cuenta con una baja calificación en el ranking SCImago (ver Figura 4). Más
adelante aparecen otros autores importantes en la temática como el profesor Hanchen Huang del
departamento de ingeniería mecánica e industrial de Northeastern University y el doctor Bundit
Limmeechokchai, de la Oficina de Recursos Naturales y Protección Ambiental de Tailandia. Los
Autores Aleph Cherp y Jessica Jewell se encuentran en las posiciones 9 y 19 respectivamente con
muchas de sus publicaciones en la revista Energy Policy cuya calificación SCImago es intermedia.
3238
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0
50
100
150
200
250
300
350
400
19
77
19
82
19
84
19
86
19
88
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90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
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04
20
06
20
08
20
10
20
12
20
14
20
16
Acu
mu
lad
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# d
e d
ocu
men
tos
Evolucion numero de publicaciones por revista
Energy Policy Renewable and Sustainable Energy Reviews
Oil and Gas Journal Applied Energy
Energy Acumulado
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Figura 6 Principales Autores
Fuente: Elaboración propia a partir de Scopus
Como se ha evidenciado en la Figura 6 el autor con más publicaciones en revistas con buena
calificación en el ranking SCImago es Benjamin Sovacool, cuya red de colaboración está constituida
por 36 autores (ver Figura 7).
Figura 7 Red de Cooperación de Benjamin Sovacool Fuente: Elaboración propia a partir de VantagePoint
0
5
10
15
20
25
30
35
40
# d
e d
ocu
men
tos
Publicaciones de autores por revista
Otras Energy Policy Renewable and Sustainable Energy Reviews Oil and Gas Journal Applied Energy Energy
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
35
Los artículos donde más autores han trabajado juntos dentro de la red son: Balancing safety with
sustainability: Assessing the risk of accidents for modern low-carbon energy systems, The trials and
tribulations of the Village Energy Security Programmed (VESP) in India y Evaluating energy security
performance from 1990 to 2010 for eighteen countries. Los autores con más artículos en común con
el profesor son: Wang, Y. Ren, J. Bambawale, M. J. D'Agostino, A. L.
Otra de las redes entre autores interesantes para el propósito del documento es la construida por
Aleph Cherp y Jessica Jewell quienes han trabajado con 19 autores (ver Figura 8). Entre los artículos
que ambos tienen en común se encuentran (Baverstock, Cherp, & Gray, 2004; Cherp & Jewell,
2011a, 2011b).
Figura 8 Red de Cooperación de Cherp y Jewell.
Fuente: Elaboración propia a partir de VantagePoint
En la Figura 9, se puede observar la relación existente entre los autores Cherp, Jewell y Sovacool, y
los países de origen de las organizaciones o instituciones que aparecen en el artículo.
Evidenciándose una relación entre los tres autores con China, Reino unido y Hungría. Por parte de
Cherp y Jewell presentan relación con Suiza, Austria, y Hong Kong; mientras que Sovacool y Jewell
tienen relación con estados unidos.
Entre las instituciones con publicaciones en Seguridad Energética se encuentran varias
universidades alrededor del mundo y algunos institutos de carácter internacional como lo son el
Energy Studies Institute (ESI) en Singapur, International Institute for Applied Systems Analysis en
Austria, National Institute of Technology en India y el National Institute for Environmental Studies
en Japón.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
36
Figura 9 Relación entre los autores y los países de la organización
Fuente: Elaboración propia a partir de VantagePoint
En Figura 10, se muestra el top 20 de instituciones con publicaciones científicas encabezada por
Chinese Academy of Sciences y Tsinghua University, con 40 y 38 documentos respectivamente.
Figura 10 Principales Instituciones
Fuente: Elaboración propia a partir de Scopus
En la Figura 11, se presenta la distribución de las publicaciones por país, concentrándose en Estados
Unidos, Reino Unido, Canadá, India y China. Además, se muestra una buena dinámica de
investigación en los países europeos, quienes se encuentran en un rango entre 13 y 49 documentos.
05
1015202530354045
# d
e d
ocu
men
tos
Publicaciones de Instituciones por revista
Otras Energy Policy Renewable and Sustainable Energy Reviews Oil and Gas Journal Applied Energy Energy
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En el caso latinoamericano, varios países presentan publicaciones entre ellos Colombia con 5
documentos.
Figura 11 Distribución mundial de las publicaciones Fuente: Elaboración propia a partir de VantagePoint
Como se mencionó anteriormente el concepto de Seguridad Energética ha ido evolucionando
dependiendo del contexto sociopolítico y ambiental, es así como los autores han asociado varios
términos para describir en los documentos científicos dicho concepto. En la Figura 12, se muestran
los términos usados en el resumen y en palabras claves usados por el autor para referirse a la
Seguridad Energética. Dichos términos son encontrados con la herramienta NPL de VantagePoint2,
obteniendo resultados como: fuentes renovables, ambiental, eficiencia energética, infraestructura,
disponibilidad, diversificación, y flexibilidad, que empezaron a ser utilizadas entre la década de los
80 y los 90. A inicios del nuevo milenio apareció el término de sostenibilidad y más adelante hacia
los años 2004 y 2005 aparecieron nuevos conceptos como gobernanza, resiliencia, robustez,
soberanía, sostenibilidad y adaptabilidad. Es importante destacar la coincidencia entre el aumento
del termino de renovable y cambio climático después de 2007.
Como se puede observar en la Figura 12, históricamente la Seguridad Energética se ha abordado
desde perspectivas diferentes. Sin embargo, en los últimos años los conceptos de soberanía,
resiliencia y robustez, se han integrado en para referirse a la Seguridad Energética adquiriendo un
carácter multidimensional y entendiendo cada perspectiva como parte funcional del concepto de la
Seguridad Energética (Cherp & Jewell, 2011a).
2 VantagePoint es una poderosa herramienta de minería de datos para crear conocimiento a partir de resultados de búsquedas en bases de datos de patentes y literatura científica. VantagePoint le ayuda a entender rápidamente y navegar a través de grandes resultados de búsqueda, que le da una mejor perspectiva sobre la información. La perspectiva proporcionada por VantagePoint le permite encontrar rápidamente quién, qué, cuándo y dónde, lo que ayuda a clarificar las relaciones y encontrar patrones de críticos. www.thevantagepoint.com
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
38
Figura 12 Línea de tiempo de los términos en Seguridad Energética
Fuente: Elaboración propia a partir de VantagePoint
Desde el punto de vista de las ciencias políticas la soberanía, se ha entendido como la seguridad
estratégica de los recursos enmarcándose en las relaciones internacionales, que pretende evitar que
los sistemas energéticos críticos sean amenazados por actores externos, como es el caso de grupos
terroristas o países con posiciones políticas o económicas contrarias. En el caso colombiano, si bien
no es ajeno a las amenazas externas como las diferencias políticas con Venezuela, Ecuador y Panamá
países con los que se tienen interconexiones energéticas; la principal amenaza es interna,
materializada por los continuos ataques de grupos al margen de la ley a la infraestructura
energética. Para minimizar los riesgos dentro de la perspectiva de la soberanía se incluyen
estrategias como: contar con proveedores de confianza, debilitar el papel dominante de los
proveedores a través de la diversificación, la sustitución de los recursos importados por los
nacionales, y mantener el control militar, político y económico de los sistemas energéticos. El
término de Soberanía (sovereignty) dentro de los artículos encontrados en la presente búsqueda
fue introducido por (Snow, 2011) al analizar la posición del Presidente Obama frente al proyecto del
gasoducto Keystone XL y otras interconexiones entre Canadá y Estados Unidos con el objetivo de
transportar crudos pesados, garantizando la Seguridad Energética de los países. Posteriormente, en
(Ratner, 2012) se usa el termino ante el conflicto generado por la política de explotación de gas
offshore de Israel, y en otros documentos donde se analiza la integración de los sistemas energéticos
para Europa (Maltby, 2013), Asia (Aalto, 2014), y Centro América (Mungaray-Moctezuma, A. B;
Rabelo-Ramírez, J; Serrano-Manrique, 2014).
Otra de las perspectivas es la robustez, tiene sus orígenes en la ingeniería y las ciencias naturales
por su enfoque cuantitativo tales como el crecimiento de la demanda, la escasez de recursos, el
envejecimiento de la infraestructura, fallas técnicas o eventos naturales extremos.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
39
La robustez busca minimizar los riesgos orientado a inversiones en infraestructura, el cambio a
fuentes de energía más abundantes, la adopción de tecnologías más seguras, y la gestión del
crecimiento de la demanda. En el caso del término robustez (robustness) en la Seguridad Energética
se referiría a la infraestructura de generación o transporte de los energéticos (Wallace, 2006)
(Kuznetsov, 2008) (Cai, Huang, Tan, & Yang, 2009)
Finalmente, la perspectiva de la resiliencia estimulada por pensamientos tomados de la economía.
Tiene sus orígenes en los desafíos que producen los continuos cambios y la complejidad inherentes
a los sistemas energéticos, políticos y sociales. El enfoque de la resiliencia no se centra en evaluar o
cuantificar los riesgos, su visión se enfoca en que tan preparados se encuentran los sistemas
energéticos ante la materialización de los riesgos en términos de adaptabilidad, diversificación,
flexibilidad, entre otras. El término de resiliencia (resilience) ha ido ganando terreno en las
publicaciones científicas en el tema de Seguridad Energética, introducido por (Farrell, Zerriffi, &
Dowlatabadi, 2004) ante la preocupación por salvaguardar la infraestructura critica para los países,
como la energética, de comunicaciones, financiera y vial, vulnerables a los ataques terroristas. Más
adelante, el termino fue utilizado en (Watanabe, Kishioka, & Carvajal, 2005) refiriéndose a la
resiliencia en la infraestructura eléctrica en Japón, ante los blackouts ocurridos en Estados Unidos y
Canadá. Desde el año 2010 el término ha estado apareciendo recurrentemente en las publicaciones
científicas como indicador de la Seguridad Energética (J C Jansen & Seebregts, 2010) (Eltawil,
Zhengming, & Yuan, 2009) (Cherp et al., 2012) (Kisel, Hamburg, Härm, Leppiman, & Ots, 2016).
En el caso colombiano, las publicaciones se concentran en temas puntuales de la Seguridad
Energética pasando por aspectos técnicos, ambientales, sociales. En los que han participado
diversas instituciones del país en asocio con instituciones internacionales. Es importante resaltar la
existencia de redes de cooperación que han publicado en temas de seguridad como es el caso de
Colombia Inteligente. Sin embargo, se evidencia la carencia investigaciones desde la academia o
comunidad científica donde se integre el concepto de Seguridad Energética para el país. En la Tabla
9, se listan algunos documentos y estudios referentes a Seguridad Energética en el país, clasificados
de acuerdo a la temática tratada.
Tabla 9 Estudios referentes a Seguridad Energética en Colombia Fuente: Elaboración Propia
A: Seguridad del suministro, B: Infraestructura, C: Renovables, D: Ambiental, E: Interconexiones: F: Política Interna, G: Geopolítica
Nombre del Estudio Entidad Autores Año Temática
A B C D E F G
Primer taller latinoamericano reducción de los efectos de los desastres naturales en la infraestructura energética
ISAGEN. S.A. Mario Aristizabal Moreno 1996 X
VI. Semillero de investigadores. Petróleo e indígenas en Colombia. Una mirada desde la seguridad humana
Centro de Estudios Políticos e Internacionales de la Universidad del Rosario
Ana Cecilia Burgos González 2006 X X X
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40
Nombre del Estudio Entidad Autores Año Temática
A B C D E F G
Introducción al concepto de seguridad territorial
LA RED (Red de Estudios Sociales sobre Desastres); IAI (Inter American Institution)
Gustavo Wilches-Chaux 2006 X
Estados Unidos y América Latina: nueva etapa de una relación complicada
Real Instituto Elcano Carlos Malamud 2009 X
Biocombustibles y autosuficiencia energética
Universidad Nacional de Colombia (Medellín);
Elkin Cortés Marín; Hector Suarez Mahecha; Sandra Pardo Carrasco
2009 X X
The environmental paradox in generation: How South America is gradually becoming more dependent on thermal generation
Universidad Nacional de Colombia Medellín; Universidad de Lugano
Santiago Arango; Erik R. Larsen 2010 X
Modeling generation expansion in the context of a security of supply mechanism based on long-term auctions. Application to the Colombian case
Universidad Pontificia de Comillas; Empresas Públicas de Medellín; Ministerio de Medio Ambiente Rural y Marino
P. Rodilla; C. Batlle; J. Salazar; J.J. Sánchez
2010 X X
Suramérica y la Seguridad Energética: Una visión a la luz del sistema político internacional
Universidad Militar “Nueva Granada”
Dilia Paola Gómez Patiño 2010 X X
Seguridad en la cadena de suministro basada en la norma ISO 28001 para el sector carbón, como estrategia para su competitividad
Universidad Nacional de Colombia; Corporación Universitaria Lasallista
Alexander Correa Espinal; Rodrigo Andrés Gómez Montoya
2010 X X
Análisis Del Comercio De Gas Entre Colombia Y Venezuela
Universidad Nacional de Colombia
Sebastián Osorio Ruiz; Yris Olaya Morales
2010 X
Continuidades y cambios en las relaciones de Colombia con sus países vecinos: 2008-2009, año crítico con Ecuador y Venezuela
Universidad Externado de Colombia
Martha Ardila; Juan Andrés Amado
2010 X
The Ecopetrol-PDVSA Joint Projects: Oil Regimes, Energy Security, Eurasian Comparisons
Universidad Industrial de Santander (UIS); Universidad Autónoma de Bucaramanga
Laszlo V. Palotas Kelen; Oscar Vanegas Angarita;
2011 X X X
Anuario de la integración latinoamericana y caribeña 2011
University Press of the South
Jaime Antonio Preciado Coronado
2011 X
La Confiabilidad En Los Sistemas Eléctricos Competitivos Y El Modelo Colombiano De Cargo Por Confiabilidad
Universidad Nacional de Colombia; Universidad EAFIT
María Isabel Restrepo Estrada; Santiago Arango Aramburo; Luis Guillermo Vélez Álvarez
2011 X
La interconexión eléctrica de las Américas
Universidad de Antioquia Germán Darío Valencia A; Carlos Andrés Vasco C
2012 X
Pautas euroasiáticas para un proyecto sino venezolano colombiano: oleoducto faja del Orinoco – pacífico
Universidad Autónoma de Bucaramanga (Colombia)
Laszlo Palotas Kelen; Óscar Vanegas Angarita
2012 X X X
An Appraisal of the Challenges and Opportunities for the Colombia Inteligente Program Implementation
RConsulting Group; XM S.A. E.S.P; Tecnológica de Pereira, Pereira; Empresas Públicas de Medellín – EPM; Universidad de Antioquia
R. Céspedes; R. A. León; H. Salazar; M. E. Ruiz; R. Hidalgo; D. Mejia
2012 X X
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
41
Nombre del Estudio Entidad Autores Año Temática
A B C D E F G
A simulation approach for analysis of short-term security of natural gas supply in Colombia
Universidad Nacional de Colombia
Juan Villada; Yris Olaya 2013 X X
Las relaciones entre Colombia y Brasil en un contexto de regionalización diversificada en Suramérica y de un mundo multipolar emergente
Pontificia Universidad Javeriana de Bogotá
Eduardo Pastrana Buelvas; Diego Vera Piñeros
2013 X X
Transmission network expansion planning for the Colombian electrical system: Connecting the Ituango hydroelectric power plant
University of Antioquia and ISA – Interconexión Eléctrica S.A; UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso; UNESP – Universidade Estadual Paulista
Guillermo Vinasco; Diego Tejada; Emivan F. Da Silva; Marcos J. Rider
2014 X
The role of cloud forest restoration on energy security
Conservation International; King's College London; Conservation International Colombia; BlueSmart
Leonardo Sáenz; Mark Mulligan; Fabio Arjona; Tatiana Gutierrez
2014 X X
Fortalecimiento de la seguridad física para la protección de torres de energía contra atentados en la región del bajo cauca antioqueño
Universidad Militar Nueva Granada
Jorge Enrique Casallas Torres 2014 X
Necesidades de Innovación y Tecnología para la industria de petróleo y gas en Colombia
Innovación y Tecnología de Ecopetrol
Néstor Fernando Saavedra Trujillo; Fabio Yovany Jiménez Inocencio
2014 X
El terrorismo, una amenaza a la continuidad de negocios de las empresas explotadoras de recursos naturales en Colombia
Universidad militar nueva granada
Giovanny lozano pardo 2014 X
Rol de las Fuentes No Convencionales de Energía en el sector eléctrico colombiano
Universidad del Atlántico; Universidad Tecnológica del Centro de Veracruz-México
York Castillo; Melisa Castrillón Gutiérrez; Marley Vanegas-Chamorr; Guillermo Valencia; Eunice Villicaña
2014 X
Assessing emissions-mitigation energy policy under integrated supply and demand analysis: the Colombian case
Universidad Nacional de Colombia; Universidad Jorge Tadeo Lozano
Laura Milena Cardenas; Carlos Jaime Franco; Isaac Dyner
2015 X X
Escenarios energéticos a 2050 con integración de fuentes de energía eléctrica renovables en Colombia
Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito;
Angélica Rojas Góngora; Yuliana Ducuara Barrera; Ricardo Moreno Chuquen
2015 X X X
Combining bioenergy and food security: An approach and rapid appraisal to guide bioenergy policy formulation
Universidad Nacional de Colombia; University of La Tuscia; Food and Agriculture Organization of the United Nations
Irini Maltsoglou; Ana Kojakovic; Luis E. Rinc_on; Erika Felix; Giacomo Branca; Stefano Valle; Arturo Gianvenuti; Andrea Ross; Andreas Thulstrup; Heiner Thofern
2015 X X X
Energy and sustainable development in cities: A case study of Bogotá
Universidad del Rosario, Bogotá
Clara Inés Pardo Martínez 2015 X
Security of the Colombian energy supply:
Universidad Tecnológica de Pereira
Carlos A. Saldarriaga-C; Harold Salazar
2016 X
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
42
Nombre del Estudio Entidad Autores Año Temática
A B C D E F G
Diffusion of renewable energy technologies: The need for policy in Colombia
Universidad Nacional de Colombia; Universidad Jorge Tadeo Lozano
Maritza Jiménez; Carlos J. Franco; Isaac Dyner
2016 X X
Total 19 9 5 5 5 4 4
De acuerdo a la revisión de los textos relacionados en la tabla anterior, no se evidencia una revisión
sistemática de los indicadores o formas de evaluar la Seguridad Energética en el país, más allá de las
medidas propias de los análisis realizados en casos particulares, como capacidad de interconexión,
porcentaje de penetración en renovables, capacidad de transporte y porcentaje de pérdidas.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
43
3. DEFINICIÓN SEGURIDAD ENERGÉTICA
Los sistemas energéticos varían de un lugar a otro, tienen diferentes problemas y diferentes
potenciales, además el término de Seguridad Energética se extiende a otros contextos como
pobreza o cambio climático, por este motivo para varios autores es imposible llegar a un consenso
en la definición precisa del término, por ejemplo (Chester, 2010). Pero a pesar de los diferentes
significados, el término de Seguridad Energética es objeto de fuertes debates conceptuales y
comparaciones de política. Además, podemos afirmar que pese a tener diferentes significados no
necesariamente determina la existencia de distintos conceptos del término (Cherp & Jewell, 2014)
(Blum & Legey, 2012). Por ejemplo, el concepto de seguridad en seguridad económica, seguridad
ambiental, seguridad social, seguridad militar, son diferentes formas de seguridad, pero todas
guardan el mismo concepto (Moriarty & Honnery, 2009).
La Seguridad Energética requiere entonces, una reflexión conceptual detallada y sistematizada.
Hasta ahora, se ha partido de una visión clásica de continuidad en el suministro energético a precios
asequibles, sin tener en cuenta todas las múltiples dimensiones que confluyen en el término. La
perspectiva de la Seguridad Energética desde el punto de vista económico, político, ingenieril e
incluso militar, coincide en diversos parámetros, tiempos y objetivos, al tiempo que existe
unanimidad sobre la importancia de la Seguridad Energética y la trascendencia de sus riesgos y
vulnerabilidades.
El concepto de suministro energético abarca diferentes enfoques, que además pueden ser
analizados en diversos escenarios. Así, la definición clásica de “seguridad o continuidad del
suministro energético” basada en la provisión de suficiente cantidad de energía a precio asequible,
en el que prima el componente físico-territorial sobre el funcional, necesita de la incorporación de
un nuevo marco conceptual, que incluya estabilidad de los precios, diversificación de fuentes
energéticas, economía de las inversiones, seguridad física de las infraestructuras, reservas y
almacenamiento, equilibrio político y poder militar, eficiencia energética, mercados, sostenibilidad,
entre otros (de Espona, 2013) (Garcia Reyes, Miguel; Lozada Garcia, 2015).
En ese sentido la OTAN ha incorporado en su definición estratégica dichos elementos, cuyo enfoque
es integrado y multifuncional, en el que priman las relaciones funcionales sobre lo físico o territorial,
conjugando visiones de seguridad, la defensa, la economía y las relaciones internacionales. El
concepto de Seguridad Energética es común a los ámbitos estatal y corporativo, e incrementa la
protección, la confiabilidad y la capacidad de reacción, generando mejores resultados económicos
y empresariales (Garcia Reyes, Miguel; Lozada Garcia, 2015).
Contar con la disponibilidad ininterrumpida de suministro
energético a un precio asequible
Concepto
Clásico
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
44
En el mismo sentido, el Centro de Investigación en Energía de Asia Pacifica ha vinculado la Seguridad
Energética en 4 dimensiones ó 4As, por las siglas en inglés de: disponibilidad, accesibilidad,
asequibilidad y aceptabilidad (availability, accessibility, affordability, acceptability) (APERC, 2007).
Las dos primeras dimensiones, disponibilidad y accesibilidad provienen de la definición clásica de
Seguridad Energética. Mientras que las otras dos, asequibilidad y aceptabilidad, fueron
incorporadas por el Consejo Mundial de Energía y conectadas con Seguridad Energética en 2007.
Aunque este concepto no es exclusivo del contexto energético, también ha sido utilizado por las
Naciones Unidas para seguridad alimentaria, seguridad social, entre otras temáticas.
Una variación al concepto de las 4As es el concepto de las 5 As (availability, accessibility,
accommodation, affordability y acceptability) introducido por (Penchansky, R.R.; Thomas, 1981) y
retomado (Jewell & Keywan, 2014), que consiste en incluir la dimensión de la adaptabilidad de la
tecnología a las dimensiones ya estudiadas.
La definición moderna de Seguridad Energética por su parte, involucra el riesgo y vulnerabilidades
de los sistemas energéticos, las cuales no son consideradas directamente en el concepto de las 4As
(Cherp & Jewell, 2014). La definición moderna busca integrar en el concepto de Seguridad
Energética, la identificación, medida, y gestión de las vulnerabilidades de los sistemas críticos.
La definición moderna, planteada por (Cherp & Jewell, 2014), tiene la ventaja de no restringir a un
sector o elemento especifico de la cadena de suministro, así como a ninguna problemática, por lo
que resulta flexible a diferentes contextos históricos. Además, conduce a áreas comunes en las
definiciones de Seguridad Energética: delimitación de un sistema energético vital, exploración de
sus vulnerabilidades, y comprensión del proceso económico y político que conduce a la priorización
de ciertos sistemas energéticos y vulnerabilidades.
El concepto de Seguridad Energética es común a los
ámbitos estatal y corporativo, e incrementa la protección,
la fiabilidad y la capacidad de reacción, generando mejores
resultados económicos y empresariales.
Concepto
estratégico
de la OTAN
Las cuatro dimensiones de la Seguridad de la Energía son: la
disponibilidad y la accesibilidad a los recursos
energéticos, la aceptabilidad social y la asequibilidad de
los recursos.
Concepto
de las 4As
Baja vulnerabilidad o baja probabilidad de daño, de los
sistemas energéticos vitales o infraestructura critica
Concepto
Moderno
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
45
Un sistema energético vital puede ser definido por sus características sectoriales o geográficas,
como se muestra en la Figura 13 (Cherp & Jewell, 2013). Existen diversos tipos de sistemas que
pueden considerarse vitales de acuerdo a la aplicación del concepto de Seguridad Energética, como
el suministro de combustible a los vehículos militares, líneas de transmisión, oleoductos, centros de
control de los servicios, entre otros.
Figura 13 Concepto de Seguridad Energética Fuente: tomado de (Cherp & Jewell, 2014).
La vulnerabilidad de los sistemas energéticos es una combinación entre los riesgos y la capacidad
para sobreponerse ante la materialización de éstos, es decir, su resiliencia. Los riesgos se pueden
clasificar de acuerdo a su naturaleza o su origen, de acuerdo de la perturbación de corto plazo como
“choques”, o de largo plazo “tensiones”. Igualmente, es posible clasificarlos de acuerdo a la
perspectiva de estudio propuesta por (Cherp & Jewell, 2011a) .
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
46
4. PERSPECTIVAS DE LA SEGURIDAD ENERGÉTICA
Como se evidencio en la búsqueda en artículos científicos del Capítulo 2, la Seguridad Energética se
ha abordado de acuerdo a la especialidad de varias ramas de la ciencia como la economía, la política,
la ingeniería, medioambiental y ciberseguridad. A continuación, se resume la perspectiva de cada
una de las ciencias y de las generalidades para gestionar sus riesgos.
4.2. La Seguridad Energética y la economía
La ciencia económica debe gestionar adecuadamente la escasez de recursos energéticos y el modo
de compensarla, teniendo en cuenta que incluso los recursos renovables tienen limitaciones de
carácter geográfico y climatológico (de Espona, 2013). Así, la importación energética no constituye
necesariamente un problema, mientras que la importación sea menos costosa que las soluciones
energéticas locales. En condiciones de normalidad política y económica, la importación de recursos
resulta con beneficios económicos optimizando los recursos internos. Sin embargo, es posible que
la importación de recursos energéticos vaya en contravía de la autarquía, sometiendo el país a
riesgos ante el rompimiento de relaciones políticas o comerciales; para gestionar adecuadamente
los riesgos se puede:
Diversificación del suministro: pluralidad de promovedores y rutas de transporte.
Diversificación geográfica y corporativa de la matriz energética relacionada con mercados y
socios internacionales (por ejemplo, distintos países productores de gas natural licuado).
Gestión eficiente, rentable y sostenible (con equilibrio entre consumo y producción) de los
recursos propios, las relaciones comerciales y las reservas.
Disposición de reservas estratégicas, en buenas condiciones de calidad, mantenimiento y
rápida disponibilidad y aceptable grado de cobertura de emergencia.
Protección societaria e institucional de compañías estratégicas nacionales, evitando
posiciones dominantes foráneas.
Control financiero, para evitar la especulación y distorsión del juego de precios según
oferta/demanda y producción.
4.3. La Seguridad Energética y la política
En el marco de las ciencias políticas la Seguridad Energética se ha entendido como un asunto de
estado y así se ha manejado a lo largo de la historia, enmarcándose en las relaciones internacionales,
especialmente con los países y organizaciones productoras. Esta rama de la ciencia pretende evitar
que los sistemas energéticos críticos sean amenazados por actores externos, como es el caso de
grupos terroristas o países con posiciones políticas o económicas contrarias. Para minimizar los
riesgos dentro de la perspectiva de la soberanía se incluyen estrategias como:
Armonización de la política económica y la política energética, evitar subvenciones
contraproducentes, así como respecto de la política exterior con diplomacia de la energía.
Contar con proveedores de confianza.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
47
Debilitar el papel dominante de los proveedores a través de la diversificación.
La sustitución de los recursos importados por los nacionales.
mantener el control militar, político y económico de los sistemas energéticos.
Dotación de un marco normativo completo, estable, transparente y eficaz para el sector y
el escenario económico.
4.4. La Seguridad Energética y la ingeniería
La ingeniería tiene un enfoque cuantitativo y a lo largo de la historia ha tenido una relación
intrínseca con la Seguridad Energética, ya que a partir de sus desarrollos se han logrado expandir y
sostener los sistemas energéticos, su enfoque ha estado en el crecimiento de la demanda, la escasez
de recursos, el envejecimiento de la infraestructura, fallas técnicas o eventos naturales extremos,
entre otras. Minimizar los riesgos de tales interrupciones dentro de este marco consiste en:
Inversiones en infraestructura.
El cambio a fuentes de energía más abundantes.
La adopción de tecnologías más seguras.
Gestión del crecimiento de la demanda.
La adopción de tecnologías más seguras, cobertura tecnológica-industrial con equipos
componentes e I+D propios, evitando monopolios de suministro técnico.
Integración alta y redundancias en sistemas como la red eléctrica, gasoductos, oleoductos,
para asegurar su flexibilidad y resiliencia.
4.5. La Seguridad Energética y el medio ambiente
Teniendo en cuenta la relación directa entre el uso de fuentes primarias fósiles de energía y la
emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera, el concepto de Seguridad Energética se
asocia cada vez más a los desafíos que implica el cambio climático y se hace necesario incluir
criterios de sostenibilidad dentro de la definición de políticas de Seguridad Energética a nivel
nacional e internacional, más aun cuando la misma variabilidad en el clima se percibe como uno de
los factores claves de riesgo para la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables
como la energía hidráulica. Otros componentes ligados a la Seguridad Energética poco discutidos en
la literatura existente se asocian a otros aspectos ambientales, tales como:
Las implicaciones que tiene el cambio en los usos del suelo para la producción de
biocombustibles o cultivos dendroenergéticos en variables como la calidad del suelo y las
fuentes de agua, los impactos asociados al uso de agroquímicos, erosión, desertificación y
pérdida de biodiversidad.
La incompatibilidad percibida entre la producción de biocombustibles y la seguridad
alimentaria.
Los impactos en la calidad del aire y la salud pública que conlleva el uso de combustibles
fósiles para la producción de energía en el transporte, industria y generación eléctrica.
Los riesgos asociados a fuentes no convencionales no renovables como la energía nuclear.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
48
4.6. La Seguridad Energética y ciberseguridad
La ciberseguridad es definida como las medidas adoptadas para proteger un sistema de
computadora contra acceso o ataques no autorizados (Bullock, Haddow, & Damon, 2013). Las
características de los sistemas energéticos, especialmente los que incorporan algún tipo de
automatización con equipos electrónicos los hacen vulnerables a ataques cibernéticos; por ejemplo,
los sistemas eléctricos que incorporan redes inteligentes. Especialmente ante nuevos métodos de
terrorismo, que utilizan este tipo de estrategias para alcanzar objetivos políticos o ideológicos,
atacando sistemas de comunicación, sistemas energéticos, plantas de tratamiento de agua, centros
de control y mando militares, entre otros sistemas críticos.
En los últimos años, y a partir de los ataques del 11 de septiembre, la ciberseguridad ha sido de
trascendencia nacional para todos los países, diseñando programas y proyectos de largo plazo,
como Iniciativa Integral de Seguridad Cibernética y el Plan Nacional de Protección de la
Infraestructura de los Estados Unidos.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
49
II.DICCIONARIO DE COMPENDIO DE CONCEPTOS Y DEFINICIONES DE
SEGURIDAD ENERGÉTICA PARA COLOMBIA HOMOLOGADOS CON
SECTORES INVOLUCRADOS La primera fase del ejercicio de homologación y de generación de conceptos relacionados con la
Seguridad Energética consistió en la revisión bibliográfica de términos y conceptos asociados por los
autores a lo largo de la historia. Se eligieron 18 documentos en los que se presentan diferentes
definiciones, posteriormente se realizó una clasificación de los conceptos tratados en: definiciones,
dimensiones, evaluación, impactos, y conceptos de soporte.
Posteriormente, se indagó acerca de la definición en Seguridad Energética adoptada por diferentes
organismos internacionales, encontrando similitudes en las definiciones tanto en las definiciones
adoptadas por las instituciones como en las definiciones encontradas en la literatura.
Finalmente, se realiza un análisis de la información recopilada y homologada con los sectores del
sector minero energético, identificando la definición de Seguridad Energética para Colombia, las
acciones relevantes para alcanzar los objetivos y los riesgos asociados.
1. CONCEPTOS CLAVE RELACIONADOS CON SEGURIDAD ENERGÉTICA
Luego de hacer una revisión sistemática de la bibliografía del Capítulo 2, se encontró que 18 de las
fuentes consultadas presentan conceptos claves que permiten tener una mejor compresión de la
Seguridad Energética desde diferentes aproximaciones. Dichos conceptos incluyen la definición
misma de Seguridad Energética, sus dimensiones, criterios en la estimación del nivel de Seguridad
Energética y sus posibles impactos, y otros términos que la soportan (como es el caso de la
clasificación de los recursos). En la Figura 14, se muestra cuántas de estas publicaciones discuten los
grupos de conceptos mencionados antes.
Figura 14. Conceptos relacionados con Seguridad Energética.
Fuente: Elaboración propia
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Definición de
Seguridad
energética
Dimensiones
de la
seguridad
energética
Evaluación de
seguridad
energética
Impactos
relacionados
con seguridad
energética
Conceptos de
soporte
Nú
mero
de p
ub
lica
cio
nes
Conceptos de Seguridad Energética en revisión de
literatura
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50
A partir de las 18 fuentes de la figura anterior, se presentan a continuación cuales son los términos más recurrentes en cuanto a la definición de Seguridad Energética, identificados a teniendo en cuenta principalmente los resúmenes, las palabras claves y las conclusiones de las publicaciones.
En la Figura 15, se resumen los principales términos clave relacionados con la Seguridad Energética.
Figura 15. Número de textos según términos clave relacionados con Seguridad Energética. Fuente: Elaboración propia
19
13
12
12
11
10
10
10
9
8
7
7
7
7
6
6
6
6
5
5
5
4
4
4
4
3
3
3
3
3
2
2
2
1
1
1
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Políticas Energéticas
Suministro de energía
Oferta / Demanda
Sostenibilidad / Cambio climático
Indicadores
Diversificación
Importaciones / Exportaciones
Largo plazo
Vulnerabilidad
Dependencia
Eficiencia energética
Geopolítica
Recursos fósiles
Escenarios / Modelos
Riesgo
Precios de energía
Usos de energía
Fuentes renovables
Disponibilidad
Resiliencia
Crecimiento económico
Accesibilidad
Asequibilidad
Aceptabilidad
Infraestructura
Corto plazo
Cambio tecnológico
Lado de la demanda
Disminución de recursos
Dependencia de contexto
Mediano plazo
Servicios energéticos
Brecha en seguridad energética
Robustez
Soberanía
Adaptabilidad
Transformabilidad
# de documentos
Terminos clave en revisión de literatura
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A partir de la revisión de literatura, se presenta La Tabla 10, la cual resume las definiciones de los
criterios o conceptos más relevantes empleados para definir la Seguridad Energética.
Tabla 10. Definición de principales conceptos relacionados con Seguridad Energética. Fuente: Elaboración Propia
Concepto Definición
Academia
Sociedad científica, literaria o artística establecida con autoridad pública; establecimiento docente, público o privado, de carácter profesional, artístico, técnico, o simplemente practico (REAL ACADEMIA ESPAÑOLA, 2016).
Accesibilidad
Elementos geopolíticos que tienen efecto en el acceso de una economía a recursos energéticos, debida principalmente a la discrepancia entre puntos de producción y consumo (Kruyt, van Vuuren, de Vries, & Groenenberg, 2009).
Aceptabilidad Elementos relacionados con la aceptación social y ambiental de los recursos energéticos (Kruyt et al., 2009).
Adaptabilidad
Hace referencia a la adecuada combinación de tres atributos: capacidad disponible, diversidad y flexibilidad, en actividades de abastecimiento, transformación y transporte de energía, y consumo de servicios energéticos (Blum & Legey, 2012).
Ambiente Ambiente es lo que rodea a un cuerpo o circula a su alrededor (Sabalain, 2009).
Asequibilidad
Elementos económicos que tienen efecto en el costo para acceder a recursos energéticos (Kruyt et al., 2009). También se relaciona con la facilidad de acceso a energía que permita promover la igualdad social (Erahman, Purwanto, Sudibandriyo, & Hidayatno, 2016).
Capacidad
Propiedad de poder contener cierta cantidad de alguna cosa hasta un límite determinado; Circunstancia o conjunto de condiciones, cualidades o aptitudes, especialmente intelectuales, que permiten el desarrollo de algo, el cumplimiento de una función, el desempeño de un cargo, etc. (Tarrida, 2000).
Carga Conjunto de cosas que se transportan juntas, especialmente géneros y mercancías; carga eléctrica es la cantidad de electricidad que contiene un cuerpo (Etitudela, 2014).
Combustible
Combustibles es toda sustancia natural o artificial, es estado sólido, liquido o gaseoso que, combinada con el oxígeno produzca una reacción con desprendimiento de calor (Universidad de la Repúplica - Uruguay, 2012).
Comercialización La comercialización es el proceso de comprar grandes cantidades de energía a los productores para venderla a los usuarios o a otras empresas del sector (CREG, 2015).
Competitividad
Se define como carácter competitivo, indica la capacidad que tiene una organización o individuo de una zona para producir determinados bienes y/o servicios para un o unos determinados mercados (C4T, 2014).
Comunidades Se define como un grupo de individuos que poseen ciertos elementos en común, como el idioma, costumbres, valores, tareas, ubicación geográfica (Eito Mateo & Gómez Quintero).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
52
Concepto Definición
Confiabilidad
Según el NERC, se define la confiabilidad en sistemas como “el grado en el cual el desempeño de los elementos del sistema tiene como resultado entregar a los clientes dentro de estándares aceptados y en la cantidad deseada”. El grado de confiabilidad puede ser medido por medio de la frecuencia, duración y magnitud de los efectos adversos en el servicio al cliente. La confiabilidad puede abordarse considerando dos aspectos funcionales básicos de los sistemas: Suficiencia: La habilidad de los sistemas de suministrar los requerimientos de la demanda y la energía a sus clientes en todo momento, tomando en cuenta lo programado y un número razonable de salidas no programadas de elementos del sistema. Seguridad: La habilidad del sistema de soportar disturbios repentinos o la pérdida imprevista de elementos del sistema.
Conflicto
Conflicto es una situación en la que dos o más personas entren en posiciones o desacuerdos, ya que sus posiciones, intereses, necesidades, deseos o valores son incompatibles, o son percibidos como incompatibles (Proyecto MILÓ, 2012).
Corrupción Significa la acción de corromper, o sea de echar algo a perder, de ocasionar su pudrición o perversión (María Beatriz Terzano Bouzón, 2008).
Demanda
La demanda de un determinado producto es el volumen total, físico o monetario, que sería adquirido por un grupo de compradores en un lugar y periodo de tiempo dado, bajo unas condiciones del entorno y un determinado esfuerzo comercial (Universidad de Valéncia UV, s.f.).
Desafío Tarea u objetivo difícil con que alguien o un grupo de personas se enfrentan (Instituto Tecnológico Autonomo de México (ITAM), s.f.).
Desarrollo Desarrollo significa crecimiento, progreso, evolución, mejoría. Como tal, designa la acción y efecto de desarrollar o desarrollarse (Juárez Alonso, 2013).
Dinero Medio de cambio o de pago aceptado generalmente (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016).
Disponibilidad
Elementos relacionados con la existencia física de recursos energéticos (Kruyt et al., 2009). También se relaciona con la capacidad de tener suficiente suministro de energía a partir de los recursos nacionales, promover la producción de energía, diversificar las fuentes de suministro, y la adecuación final de la energía (Erahman et al., 2016).
Distribución La distribución consiste en trasportar la energía desde los grandes centros de consumo hasta el punto de entrada a las instalaciones del consumidor final (CREG, 2015).
Diversidad La no concentración de los recursos energéticos en una única fuente, infraestructura o mercado (Blum & Legey, 2012).
Economía La economía es el estudio de cómo la gente en cada país o grupo de países utilizan o administran los recursos limitado con el objetivo de producir bienes y servicios y distribuirlos para su
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
53
Concepto Definición
con sumo entre los miembros de la sociedad de modo que satisfagan necesidades (Universidad Nacional de la Plata, 2011).
Educación La educación se entiende como el desarrollo de las potencialidades del sujeto basado en la capacidad que tiene para desarrollarse (Universidad de Granada, 2004).
Eficacia
Eficacia se aplica a las cosas o personas que tengan la capacidad para producir el efecto deseado o prestar el servicio a que están destinadas (Comisión Económica para América Latina y el Caribe, 2006).
Eficiencia Energética Conseguir el mínimo consumo de energía posible para el mismo servicio y minimizar las pérdidas de energía al usuario final (Erahman et al., 2016).
Empresa
Acción o tarea que entraña dificultad y cuya ejecución requiere decisión y esfuerzo; unidad de organización dedicada a actividades industriales, mercantiles de prestación de servicios con fines lucrativos (Real Academia Española, 2016).
Energía eólica Energía obtenida a partir del movimiento del viento (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016).
Energía fotovoltaica Energía obtenida partir de la radiación del sol y utilizada para usos térmicos mediante colectores o para generar electricidad con paneles fotovoltaicos (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016)
Energía mareomotriz Energía obtenida a partir del movimiento de las mareas (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016).
Energía nuclear Energía obtenida por la fusión de nucleaos atómicos (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016).
Energía renovable Energía cuya fuente se presentan en la naturaleza de modo continuo y prácticamente inagotable (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016).
Energía solar térmica
La energía solar termoeléctrica, también conocida como energía solar de concentración, produce calor o generar electricidad mediante el uso de espejos para concentrar los rayos del sol a una temperatura típicamente entre 400°C y 1000°C.
Factibilidad Posibilidad de tener energía final a bajo costo, asequible a la economía local (Erahman et al., 2016).
Factores Geopolíticos Factores políticos que pueden alterar la disponibilidad de recursos energéticos, aun cuando no haya escasez física de los mismos (Umbach, 2010).
Flexibilidad Hace referencia al uso de tecnologías que se adapten a circunstancias cambiantes y la existencia de un sistema regulatorio acorde a ello (Blum & Legey, 2012).
Generación Consiste en una actividad de producir electricidad mediante la utilización de otras fuentes de energía, como los ríos, los combustibles y el viento, entre otras (CREG, 2015).
Generación distribuida
La define como, cualquier tecnología de generación a pequeña escala que proporcionada eléctricamente en puntos más cercanos al consumidor que la generación centralizada y que se pueda conectar directamente al consumidor o la red de
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
54
Concepto Definición
trasporte o distribución (Guía Básico de la Generación Distribuida, 2007).
Gestión significa “hacer diligencias conducentes al logro de unos objetivos” (Universidad de la Salle, 2012).
Indicadores Seguridad Energética
Medidas para la evaluación del nivel de Seguridad Energética de una economía. Suelen medir principalmente dependencia y vulnerabilidad, en términos físicos y económicos. En términos físicos describen el nivel relativo de importaciones o perspectivas de escasez o rupturas. En términos económicos describen el costo de importaciones o perspectivas de crisis de precios. Las dimensiones físicas y económicas de dependencia y vulnerabilidad están interconectadas (Costantini et al., 2007).
Información
Es un conjunto de datos construido o constituido de un grupo de datos ya supervisados y ordenados, que sirven para construir un mensaje basado en un cierto fenómeno o ente (Biblioteca Virtual en Salud de Cuba (BVS), 2011).
Infraestructura Conjunto de elementos que hacen que una organización o actividad funcione correctamente (UN (Voluntarios en linea de las Naciones Unidas), 2014).
Innovación Todo cambio que genera valor; innovación es todo cambio basado en conocimiento que genere valor (Mulet Meliá, 2013).
Intensidad Energética Cantidad de energía requerida para producir una unidad de PIB (Khatib, Barnes, Chalabi, Steeg, & Yokobori, 2000).
Inversión
Es la acción de sacrificar un recurso hoy un recurso con la esperanza de tener más en el futuro; Es cualquier activo o derecho de propiedad adquirido o poseído con el propósito de conservar el capital u obtener una ganancia (Universidad de las Américas Puebla, 2014).
Medidor Que mide o sirve para medir; aparato que sirve para medir el uso del gas, agua o electricidad (REAL ACADEMICA ESPAÑOLA, 2016).
Mercado
En términos económicos, se le dice mercado al escenario (físico o virtual) donde tiene lugar un conjunto regulado de transacciones e intercambio de bines y servicios entre partes compradoras y partes vendedoras que implican un grado de competencia entre los participantes a partir del mecanismo de oferta y demanda (Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 2012).
Minería
Ciencia, técnicas y actividades que tienen que ver con el descubrimiento y la explotación de yacimientos minerales. Estrictamente hablando, el término se relaciona con los trabajos subterráneos encaminados al arranque y al tratamiento de una mena o la roca asociada (Agencia Nacional de Minería, 2015).
Norma Regla que se debe seguir o a que se debe ajustar las conductas, tareas, actividades, etc. (REAL ACADEMIA ESPAÑOLA, 2016).
Política Se entenderá por política al conjunto de criterios generales que establece el marco de referencia para el desempeño de las actividades en materia de obra y servicios relacionados con la
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55
Concepto Definición
misma constituirán el instrumento normativo de más alta jerarquía (Universidad Nacional Autónoma de México, 2000)
Políticas de Seguridad Energética Políticas que buscan reducir los riesgos a largo plazo asociados con rupturas en el suministro de energía (Turton & Barreto, 2006).
Precio El precio es el punto al que se iguala el valor monetario de un producto para el comprador con el valor de realizar la transacción para el vendedor (Santamaria, 2011).
Productividad Se define como la relación entre la cantidad de bienes y servicios y productos y la cantidad de recursos utilizados (Business Solutions Consulting Group, 2010).
Red La red es un conjunto de entidades (objetos, personas, etc.) conectadas entre sí o de equipos y dispositivos periféricos conectados entre sí (Eléctricidad de Urgencia, s.f.).
Resiliencia
Capacidad de una economía para dar manejo a los efectos relacionados con la energía, estéticamente ante eventos inesperados como rupturas en el suministro o fluctuaciones de precios (Blum & Legey, 2012). Desde una perspectiva más general, se entiende como el enfoque a la protección contra perturbaciones originadas en factores menos predecibles de cualquier naturaleza, como inestabilidad política, innovaciones que cambien el orden de las cosas, o eventos climáticos extremos (Cherp et al., 2012).
Resiliencia Operacional
Describe la capacidad de la infraestructura actual del sistema nacional de energía, para hacer frente a diferentes perturbaciones del suministro y la demanda, desde segundos a días (Kisel et al., 2016).
Riesgo El riesgo es la probabilidad de que una amenaza se convierte en un desastre (Oficina Regional de Las Américas, 2005).
Robustez
Enfoque en la protección contra las interrupciones que resultan de factores predecibles y objetivos naturales, técnicos, económicos como la escasez de los recursos, el aumento rápido de la demanda el envejecimiento de la infraestructura o el aumento de precios energéticos.
Seguridad Ausencia de peligro o riesgo; Sensación de total confianza que se tiene en algo o alguien (Universidad Nacional Autónoma de México, 2016).
Soberanía
Enfoque en la protección contra interrupciones que se originan en acciones intencionales de diversos actores como potencias políticas adversarias y agentes poderosos del mercado. La soberanía implica la capacidad de controlar el comportamiento de los sistemas energéticos y con frecuenc8ia se vincula a la muy discutida “independencia energética” (Cherp et al., 2012).
Sociedad Sociedad todo tipo de asociación o grupo formado por seres vivientes, a los que unen ciertas semejanzas o coincidencias en su constitución o en sus actividades (Torres, 2010).
Sostenibilidad Es la capacidad de permanecer. Cualidad por la que un elemento, sistema o proceso, se mantiene activo en el
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56
Concepto Definición
transcurso del tiempo. Capacidad por la que un elemento resiste, aguanta, permanece (Gallopín, 2003).
Transformabilidad
Capacidad de una economía de auto transformarse y desarrollarse hacia una configuración más resiliente. Surge de procesos que continuamente buscan cambiar la estructura y escala de la economía con el fin de manejar las problemáticas relacionadas con la economía a largo plazo y mejorar su adaptabilidad. Los cambios de escala se refieren a ajustar el abastecimiento y la capacidad de la cadena de suministro para satisfacer el crecimiento esperado de la demanda energética (Blum & Legey, 2012).
Transformación Es la acción o efecto de cambiar o formar algo o alguien, trasmutar en otra cosa (Tesis Doctorals en Xarxa, 2005).
Trasmisión
Consiste en transportar la energía eléctrica desde las centrales de generación hasta los grandes centros de consumo (entrada a las regiones, ciudades o entrega a grandes consumidores), a través de cables que son sostenidos por torres altas, con características especiales, que permiten llevar grandes cantidades del producto en largas distancias por todo el país (CREG, 2015).
Trasporte
El concepto trasporte es el acto, acción y consecuencia de trasladar algo de un lugar a otro. Designa movimiento que una persona, objeto, animal o fenómeno natural puede hacer desde un lugar a otro (Universidad Politécnica de Cataluña, 2010).
Usuario
Usuario: “es la persona que tiene derecho de usar una cosa ajena con cierta limitación.” Usuario: “es el protagonista indiscutible del estudio de cualquier proceso informativo porque sus características individuales y su contexto de referencia laboral, social, económico o político, los aspectos que determinarán su comportamiento con relación a la información.” (Padua Chaparro, 2012).
Viabilidad Viabilidad es la probabilidad de llevarse a cabo o de concentrase (Universidad Industrial de Santander - UIS, 2005).
2. RELACION ENTRE CONCEPTOS DE SEGURIDAD ENERGÉTICA
Al hacer un análisis de las definiciones de las dimensiones y los criterios de Seguridad Energética, es
posible identificar que existen conceptos relacionados, que en algunos casos buscan explicar los
mismos temas usando diferentes términos, según la aproximación hecha por los autores a definición
de Seguridad Energética.
La robustez hace referencia a todo lo relacionado con posibles interrupciones en el suministro de
energía a causas de factores que se pueden prever (Cherp et al., 2012) lo cual principalmente tiene
relación con las fuentes de recursos energéticos, sean de origen fósil o renovable. Por lo tanto, es
posible establecer un claro vínculo con el concepto de disponibilidad, presentando en el trabajo de
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Kruyt et al (2009). Por otro lado, también puede agregarse a este grupo el concepto de adaptabilidad
que alude a temas de capacidad disponible, diversidad en fuentes de suministro y flexibilidad,
entendida esta última como el uso de tecnologías que sean capaces de adaptarse a cambios en los
sistemas energéticos (Blum & Legey, 2012). Cabe destacar que las dimensiones descritas
anteriormente son las que se ajustan de mejor forma al concepto de Seguridad Energética
tradicional, entendido como seguridad en el suministro de energía mencionado por Jansen &
Seebregts (2010).
De forma similar la soberanía, relacionada con las interrupciones originadas por agentes
geopolíticos o por los mercados (Cherp et al., 2012)se relaciona con la accesibilidad según la visión
de Kruyt et al (2009), donde entran a jugar un papel importante temas de dependencia de
suministro, importaciones y exportaciones, capacidad en infraestructura y políticas para hacer
frente a las fluctuaciones en precios. Nuevamente la diversificación es considerara, pero en este
caso principalmente desde el punto de vista de infraestructura y mercado (Blum & Legey, 2012).
Por otra parte, la resiliencia, último concepto de este grupo de dimensiones (Cherp et al., 2012),
contempla las interrupciones causadas por factores altamente impredecibles, acercándose mucho
más a la definición de Seguridad Energética presentada por Blum & Legey (2012). Esta definición
hace referencia a los impactos en el suministro de energía causados por conflictos, terrorismos,
eventos climáticos fuertes, desastres naturales, y el término transformabilidad, que hace referencia
a la auto transformación y configuración de una economía a una forma más resiliente que le permita
garantizar el crecimiento esperado de la demanda de energía.
Otra dimensión ampliamente mencionada es la asequibilidad, entendida como el acceso a recursos
energéticos a precios razonables (Kruyt et al., 2009). Aunque los precios pueden verse
considerablemente afectados por fluctuaciones debidas a asuntos geopolíticos, esta dimensión
considera el papel de la energía como motor de desarrollo económico y generador de bienestar e
igualdad social (Erahman, Purwanto, Sudibandriyo, & Hidayatno, 2016), dando así una mayor
relevancia al lado de la demanda en el sector energético y da también lugar al término de pobreza
energética discutido por Birol (2007) como uno de los grandes desafíos actuales en la
agenda energética.
La aceptabilidad cubre dos dimensiones más: la social y la ambiental (Kruyt et al., 2009). En esta
aproximación toma especial relevancia el tema de sostenibilidad y el papel que juega la Seguridad
Energética en la transformación a economías con cero emisiones de gases de efecto invernadero
(Turton & Barreto, 2006). También el concepto de eficiencia energética resulta fundamental, pues
involucra nuevamente el lado de la demanda, buscando obtener el mínimo consumo de energía
para un servicio y la reducción de pérdidas al usuario final (Erahman et al., 2016).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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3. CONCEPTO DE SEGURIDAD ENERGÉTICA PARA ORGANIZACIONES INTERNACIONALES
Diferentes instituciones han construido o han adoptado el concepto de Seguridad Energética de
acuerdo a su criterio y necesidades.
En la Tabla 11, se listan algunos conceptos recopilados en la revisión bibliográfica.
Tabla 11. Concepto de Seguridad Energética para organizaciones internacionales Fuente: Elaboración Propia
Nombre de la organización
Siglas Concepto o definición sobre Seguridad Energética
International Energy Agency
IEA
La IEA define la Seguridad Energética como "la disponibilidad ininterrumpida de las fuentes de energía a un precio asequible". La Seguridad Energética tiene muchas dimensiones: la Seguridad Energética a largo plazo se ocupa principalmente de las inversiones oportunas para suministrar energía en función de la evolución económica y las necesidades ambientales sostenibles. La Seguridad Energética a corto plazo se centra en la capacidad del sistema de energía para reaccionar rápidamente a los cambios repentinos en el equilibrio entre oferta y demanda. La falta de Seguridad Energética es así vinculada a los impactos económicos y sociales negativos de la falta de disponibilidad, ya sea física de energía, o los precios que no son competitivos o son demasiado volátiles (International Energy Agency, 2016).
Países industrializados y emergentes
G20
El G20 considera seguridad de energía se refiere a la capacidad de un país determinado para obtener; Seguridad Energética: Hacen hincapié en la necesidad de seguridad de la energía sostenible, teniendo en cuenta el panorama energético dinámico e incierto de hoy (Hoeven, 2016). Para ello, proponen mejorar y fortalecer la Seguridad Energética mediante la cooperación y el diálogo sobre cuestiones tales como las medidas de respuesta de emergencia, la importancia de la diversificación de las fuentes de energía y la constante inversión en el sector de la energía ininterrumpida disponibilidad de sus principales fuentes de energía a un Precio asequible (Energía Estratégica, 2016).
World Energy Council
WEC La WEC define Seguridad Energética como el acceso universal a los servicios de energía a precios asequibles, y ambientalmente sensibles a la producción y al uso de la energía (World Energy Council, 2016).
Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico
OECD
La OECD se acoge a definición de Seguridad Energética de la IEA; La IEA define la Seguridad Energética como la disponibilidad ininterrumpida de las fuentes de energía a un precio asequible (International Energy Agency, 2016).
Unión Europea UE
En él se señala que “la política energética de la Unión tendrá por objetivo a) garantizar el funcionamiento del mercado de la energía; b) garantizar la seguridad del abastecimiento energético en la Unión; c) fomentar la eficiencia energética y el ahorro energético, así como el desarrollo de energías nuevas y renovables; y d) fomentar la interconexión de las redes energéticas”. Se trata de una competencia compartida, con un procedimiento legislativo ordinario, excepto para las cuestiones de fiscalidad en las que el procedimiento es por unanimidad (Estratégicos, 2016); Por lo que respecta a la UE, el objetivo es el asegurar una energía segura, sostenible y de un coste asumible para contribuir a su competitividad, y aunque se aboga por una descarbonización de la
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Nombre de la organización
Siglas Concepto o definición sobre Seguridad Energética
economía, de entre los combustibles fósiles el gas natural es el preferido, por ser el más económico, el menos contaminante, y un adecuado respaldo a la intermitencia en el suministro de las fuentes renovables (Comisión Europea, 2016).
Instituto Español de estudios estratégicos del Ministerio de Defensa
IEEE
Modernamente se tiende a una consideración integrada de la Seguridad Energética, aunque para ello primero procede dilucidar si realmente hay una diferenciación conceptual de la Seguridad Energética desde las dos perspectivas sobre el tema: la clásica y la moderna. La visión clásica se ha centrado en la protección física de las infraestructuras y la garantía de la continuidad del suministro. Destaca el elemento físico y territorial -sobre instalaciones y conexiones- así como las relaciones comerciales y de política económica respecto de los suministradores. Desde una óptica moderna, el enfoque es integrado y multidimensional. Predominan los elementos funcionales sobre el físico-territorial, y su consideración sistémica. Busca la salvaguarda de la independencia y resiliencia, reducción de la vulnerabilidad y sensibilidad del sector energético (Instituto Español de Estudios Estratégicos, 2016).
Organización Latinoamericana de Energía
OLADE
Seguridad Energética Regional, entendiéndose ésta como un suministro regular y eficiente de energía, que propenda a un acceso universal a los servicios públicos de energía y un aprovechamiento racional y eficiente de los recursos energéticos renovables y no renovables, tomando en consideración los intereses tanto de los países productores como de los consumidores de energía de América Latina y el Caribe (OLADE, 2016).
Organization of the Petroleum Exporting Countries
OPEC
OPEC se centró en una serie de características de seguridad de energética. La Seguridad Energética debe ser recíproca. Es una calle de doble sentido. Seguridad de la demanda es tan importante para los productores, ya que la seguridad del suministro es para los consumidores; Debe ser universal, aplicable a las naciones ricas y pobres por igual, con el foco en los tres pilares del desarrollo sostenible y en particular la erradicación de la pobreza; Se debe centrarse en proporcionar todos los consumidores con los servicios modernos de energía; Debería aplicarse a toda la cadena de suministro. Aguas abajo es tan crucial como aguas arriba; Debe cubrir todos los horizontes de tiempo previsibles. Mañana por la seguridad es tan importante como la seguridad hoy en día; Se debe permitir el desarrollo y despliegue de nuevas tecnologías de una manera sostenible, económica y respetuosa con el medio ambiente; y se debería beneficiarse de un mayor diálogo y la cooperación entre las partes interesadas (OPEC, 2016).
Observatorio de política exterior española
OPEX
LA OPEX adopta la definición de la IEA, pero hace una salvedad; La Seguridad Energética para consumidores ha sido definida por la Agencia Internacional de la Energía (IEA) como la capacidad de garantizar el suministro energético a unos precios razonables, atendiendo a consideraciones medioambientales. Lamentablemente, esta definición también resulta insostenible, en la medida en que su planteamiento, en un contexto de interdependencia global, se centra exclusivamente del lado de los consumidores de energía, desatendiendo, en consecuencia, otras variables relevantes que intervienen en los procesos de intercambio de los flujos energéticos (Observatorio de política exterior española, 2016).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
60
4. HOMOLOGACIÓN DE CONCEPTO DE SEGURIDAD ENERGÉTICA EN COLOMBIA
La definición de Seguridad Energética para el país requiere de la construcción colectiva de un grupo
multidisciplinario que aporte con sus conocimientos, experiencias e ideas a la comprensión de este
concepto para los colombianos. Para ello, se diseñó una serie de talleres en las principales ciudades
para congregar a actores del desarrollo que dentro de su rol profesional contribuyen al progreso del
sector energético desde diferentes perspectivas.
Se ha aplico una metodología de trabajo que sigue una Ruta de Innovación la cual permite extraer
información relevante desde un enfoque personal y posteriormente grupal para estructurar el
concepto dela Seguridad Energética para el país. Con esta metodología se promueve la reflexión
personal sobre lo que se entiende por Seguridad Energética para luego y mediante un enfoque
convergente, se estimule la co-creación colectiva de los participantes para atender diferentes
situaciones críticas del país, previamente definidas por los investigadores del proyecto.
Así mismo se busca facilitar la incorporación de las distintas dimensiones del desarrollo: social,
económico, tecnológico, educativo, ambiental necesarios para la planificación de la política de
Seguridad Energética. De esta manera, la actividad de casos por región promueve la construcción
de las propuestas hacía un enfoque de desarrollo territorial que tiene en cuenta las particularidades
de las regiones.
La homologación de conceptos se realiza en talleres regionales que tienen como objetivos:
Explorar con los participantes sus conceptos sobre Seguridad Energética.
A través de metodologías de innovación llegar a un consenso sobre su definición y
características.
A continuación se describen la fechas y locaciones de ejecución.
Figura 16 Programación eventos
Fuente: Elaboración propia
Público Objetivo:
Buscando un modelo que incluyera los territorios, se determinó abarcar desde diferentes regiones
los talleres de manera presencial y se efectuaron en Medellín, Cali, Barranquilla y Bogotá; así mismo,
se busca integrar diferentes ramas del conocimiento, con el objetivo de que el concepto de
Seguridad Energética sea abordado de forma integral. Los invitados y asistentes fueron personas
con destacada trayectoria en el pais, provenientes de universidades, empresas, consultoras,
organizaciones públicas y privadas, entre otras; vinculadas directa o indirectamente con el sector
energetico (el detalle de los asistentes se incluye en el Anexo 1).
Medellín
•1 de noviembre
Cali
•10 noviembre
Barranquilla
•16 de noviembre
Bogotá
•25 de noviembre
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Estructura del modelo de investigación
El proceso de homologación de conceptos en Seguridad Energética a través de los talleres regionales
está dividido en 5 fases (ver Figura 17), iniciando con el diseño de la estructura del modelo de
investigacion, en el cual se definen las etapas de los talleres, los roles de cada uno de los
involucrados y los resultados esperados. En la fase 2, se validan las herramientas de a utilizar en los
talleres con todos los investigadores del proyecto, para ser aplicadas en la fase 3 en un taller piloto
donde se ajustan los tiempos y las etapas de los talleres. Una vez validada la planeacion de los
talleres, éstos se ejecutan en cada una de las 4 ciudades elegidas en la fase 4. Finalmente, se realiza
el análisis de la información recopilada y se genera el informe correspondiente.
Figura 17 Fases del modelo de investigación
Fuente: Elaboración propia
4.1. Descripción Metodológica
Para alcanzar los objetivos propuestos, se desarrolló la hoja de ruta de innovación en Seguridad
Energética que se muestra en la Figura 18, donde se distinguen las actividades ejecutadas en cada
uno de los talleres, partiendo desde una metodología de activación de ideas o pensamiento
divergente (pensando la S.E. visión personal), en la cual los participantes generan gran cantidad de
ideas, muchas de ellas fuera de contexto. Posteriormente, con el pensamiento convergente todas
las ideas son puestas en juicio, para analizarlas y clasificarlas (ejercicio 1, ejercicio 2, convergencia
1). En el ejercicio 3 se realiza una fertilización cruzada entre las mesas de trabajo para generar una
nueva convergencia y el cierre del taller.
Figura 18 Hoja de Ruta de Innovación Seguridad Energética
Fuente: Elaboración propia
Fase 1: Estructura del
modelo
Fase 2: Validación de herramientas
Fase 3: Piloto
Fase 4: Elaboración de los talleres por
ciudad
Fase5: Análisis estratégico e
informe
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
62
4.1.1. Metodología de activación cerebral
Con el fin de activar la utilización de modelos cerebrales derecho e izquierdo, las actividades ponían
en dinamismo la parte creativa, así como la parte racional. Utilizamos el pensamiento divergente:
genera una gran cantidad de opciones y las premisas son posponer el juicio, combinar y construir
sobre ideas, dar rienda suelta a todas las ideas así sean alocadas y se centra en la cantidad. Para
conseguirlo los asistentes dejaban liberar sus ideas respondiendo al reto 1, en el cual los asistentes
realizan un crucigrama usando términos asociados al sector energético, incentivando la generación
de ideas.
Una vez se han dado amplia variedad de ideas, se busca utilizar el pensamiento convergente:
concretiza y organiza las opciones, clasifica y condensa en ideas más concretas. las premisas
utilizadas aquí son ser deliberado y tener opciones racionales, comprobar los objetivos, mejorar las
ideas y considerar lo que haga falta, así como la novedad introduciendo preguntas o variables de
profundización conceptual.
4.1.2. Metodología design thinking
Los asistentes al taller se organizan por mesas de trabajo de máximo 5 personas, buscando
divergencia en su procedencia y perfil profesional. Una vez ubicados en las mesas se motivan a
responder las siguientes preguntas:
¿Según tu criterio, cuál debería ser el objetivo de la Seguridad Energética en Colombia?
¿Mencione acciones que garantizarían la Seguridad Energética a largo plazo?
¿Cuáles son los principales riesgos que enfrenta la Seguridad Energética en Colombia?
Los asistentes responden cada pregunta usando diferentes palabras u oraciones escritas en
diferentes post it de colores. Posteriormente, clasifican la información y redactan un objetivo, 5
acciones y 5 riesgos por cada una de las mesas.
Conformación de tribus:
Cada grupo es motivado a conformar una tribu, con la construcción de su propia maloca3, a la cual
debe asignar un nombre y un símbolo. En la Figura 19, se muestra el número de grupos conformados
por locación: En Medellín y Bogotá se conformaron 4 grupos con distintas mesas. Mientras que en
Barranquilla y Cali tuvimos 3 mesas para un total de 14.
3 Maloca es una casa comunitaria ancestral, utilizada por los indígenas del Amazonas, especialmente denominada así en Colombia, que tiene diferentes características en su relación con la comunidad de donde proviene.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
63
Figura 19 Número de grupos conformados por ciudad Fuente: Elaboración propia
Una vez son conformadas las tribus, se asigna a cada tribu una región del país como se muestra a
continuación:
1. Tribu Costa: Departamentos: La Guajira, Magdalena, Atlántico, Cesar, Córdoba, Sucre y Bolívar.
2. Tribu Nororiente: Departamentos: Arauca, Boyacá, Norte de Santander, Casanare y Santander.
3. Tribu Suroccidente: Departamentos: Valle del Cauca, Cauca, Huila, Putumayo, Caquetá y Nariño.
4. Tribu Centro-Norte: Departamentos: Antioquia, Caldas, Risaralda, Quindío, Cundinamarca, Tolima,
Meta y Bogotá D.C.
El objetivo de esta actividad es analizar diferentes problemáticas entorno a la Seguridad Energética
a nivel regional, buscando que los participantes apropien los retos y generen ideas para su solución.
Como se muestra en la Figura 20, los participantes parten de una descripción breve de cada región
en términos social, demográfico, ambiental y de los recursos disponibles. Para llegar a consensos en
Seguridad Energética, mediante la ejecución de actividades de negociación, análisis de tecnologías,
participación grupal.
Los contenidos de las problemáticas se entregaban mediante fichas de los problemas regionales.
Para ver el detalle de las fichas consultar el Anexo 2: fichas de los casos regionales.
Finalmente, los talleres son cerrados con una fertilización cruzada; es decir, cada tribu expone sus
resultados a los participantes del taller y realiza sus observaciones y aportes al tema en discusión.
Barranquilla; 3
Bogotá; 4
Cali; 3
Medellín; 4
NÚMERO DE GRUPOS CONFORMADOS
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64
Figura 20 Metodología de casos regionales
Fuente: Elaboración propia
4.2. Definiciones y hallazgos a nivel país.
A continuación, se presenta los resultados de los talleres.
4.2.1. Objetivo de Seguridad Energética
Los participantes a cada uno de los talleres dieron sus puntos de vista respecto al objetivo de la
Seguridad Energética para Colombia, como se describe a continuación:
Barranquilla
Se observa que para este grupo de participantes lo más relevante es garantizar la confiabilidad y
cobertura del servicio de energía a partir de la diversificación de fuentes y de precios asequibles. Se
señala también la importancia de establecer políticas públicas claras y articuladas entre sectores,
que promuevan la inversión en infraestructura y garanticen el desarrollo sostenible ambiental,
económico y social. A continuación, se encuentran los objetivos detallados en Barranquilla:
1. Diversificar las fuentes de energía para garantizar la seguridad, confiabilidad y
abastecimiento de los recursos necesarios para el funcionamiento de la economía y la
sociedad, utilizando la tecnología e infraestructura más eficiente, propendiendo por precios
razonables, calidad de vida y ambientalmente responsables a través de una regulación clara
y estable. (Incluir: cobertura total y definir el tiempo de la visión).
2. Garantizar cobertura total del servicio de energía a precios asequibles a través de una
política pública que establezca lineamientos para contar con una infraestructura eficiente,
confiable y sostenible socialmente.
3. Garantizar la Seguridad Energética para el año 2050 mediante el establecimiento de una
regulación articulada en materia económica, social, ambiental y física que promueva la
inversión en infraestructura y diversificación de fuentes tanto convencionales como no
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
65
convencionales que permita la disponibilidad de recursos de una manera eficiente
buscando siempre el desarrollo sostenible y el bienestar de la sociedad en Colombia.
Bogotá
Durante este taller se resaltó la importancia de garantizar un suministro de energía confiable y
continúo mediante el uso de tecnologías eficientes y sistemas de innovación que promuevan el uso
de recursos renovables para generar desarrollo sostenible y progreso social. A continuación, se
encuentran los objetivos detallados en Bogotá:
1. Garantizar el bienestar público, productividad y competitividad del país.
2. Garantizar el suministro energético en toda la cadena de forma confiable, suficiente y
sostenible a costo eficiente asegurando la cobertura nacional y optimización de los recursos.
3. Garantizar un servicio energético holístico basado en la innovación que sea oportuna
confiable, eficiente y soberano para el desarrollo, la estabilidad, el progreso en paz en
condiciones de equidad.
4. Implementar políticas integrales que permitan el suministro energético confiable, continuo,
seguro y de calidad mediante la diversificación de la matriz energética, interconexión y
tecnologías eficientes y renovables que posibiliten el desarrollo del país con criterios de
sostenibilidad ambiental, económica y social.
Cali
En el desarrollo de este taller se pudo observar que el componente social es un factor importante
para el progreso del sector energético. De igual manera, se subrayó la necesidad de contar con
proyectos de innovación que promuevan el uso de recursos renovables y el suministro del servicio
a costos razonables para que sea asequible a toda la población. A continuación, se encuentran los
objetivos detallados en Cali:
1. Garantizar la autosuficiencia energética del país aprovechando eficientemente sus recursos
promoviendo un modelo de desarrollo sostenible en sus componentes social, económico,
ambiental y cultural.
2. Garantizar abastecimiento (suministro y transporte) de la energía logrando mayor
cobertura a un costo razonable y amigable con el medio ambiente, utilizando de forma
eficiente los recursos disponibles, involucrando a todos los agentes del mercado.
3. Ser pioneros mundiales en Innovación y diversidad energética logrando sostenibilidad
ambiental, beneficios sociales y económicos.
Medellín
En este taller se enfatizó en la importancia de garantizar un suministro de energía que sea
económico, confiable y que genere bienestar social. Así mismo, opinaron que el sistema energético
del país debe tener capacidad de resiliencia para atender tanto los cambios tecnológicos, políticos
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
66
y económicos como los eventos y emergencias. A continuación, se encuentran los objetivos
detallados en Medellín:
1. Garantizar el suministro actual y futuro bajo condiciones críticas sin dependencias y de
forma sostenible para el bienestar de todas las regiones del país.
2. Garantizar el suministro de energía de manera eficiente, que sea aceptable social y
ambientalmente, promoviendo la competitividad del país, con alta resiliencia a los cambios
tecnológicos, políticos y económicos.
3. Garantizar un suministro económico, confiable y de carbono neutro mediante el uso
eficiente de sus recursos naturales, su diversificación e incorporando la gestión del cambio
tecnológico que permita la inclusión de usuarios, conscientes y participativos, (en la oferta
y la demanda) en un entorno de mercados competitivos (con muchos agentes) y conectados
a mercados internacionales, con un sistema resiliente con capacidad de responder a
eventos y emergencias, generando bienestar para la sociedad y apoyando el crecimiento
económico del país y que contribuye a la consolidación de la paz.
4. Garantizar una matriz energética que posibilite el adecuado funcionamiento del sistema con
racionalidad económica, aprovechamiento tecnológico, bienestar social con sostenibilidad
y sustentabilidad del sector.
Una vez recolectada y digitalizada toda la información se procede a buscar los términos y oraciones
usadas por los asistentes para redactar el objetivo en Seguridad Energética para el país,
evidenciando una fuerte tendencia a asociar el concepto con las 4 dimensiones de la Seguridad
Energética propuestas por APERC (2007) como se puede observar en la Tabla 12.
Tabla 12. Frases usadas para objetivos de Seguridad Energética Fuente: Elaboración Propia
Objetivo País Disponibilidad Accesibilidad Aceptabilidad Asequibilidad Adaptabilidad
abastecimiento de los recursos necesarios para el funcionamiento de la economía y la sociedad
X X
ambiental y cultural X
ambiental y física que promueva la inversión
X
aprovechamiento tecnológico X X
beneficios sociales y económicos X X
bienestar social con sostenibilidad y sustentabilidad del sector
X
calidad de vida y ambientalmente responsables
X
cambio tecnológico X
cobertura total y definir el tiempo de la visión
X X X
con alta resiliencia X
con un sistema resiliente con capacidad de responder
X
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Objetivo País Disponibilidad Accesibilidad Aceptabilidad Asequibilidad Adaptabilidad
confiable y de carbono neutro mediante el uso eficiente de sus recursos naturales
X
confiable y sostenible socialmente X X
conscientes y participativos X
costo eficiente asegurando la cobertura nacional y optimización de los recursos
X X X
criterios de sostenibilidad ambiental X
disponibilidad de recursos de una manera eficiente
X
diversificar las fuentes de energía para garantizar la seguridad
X
económica y social X X
equidad X X
eventos y emergencias X
garantiza la autosuficiencia X
garantizar abastecimiento logrando mayor cobertura
X X X
garantizar cobertura total del servicio de energía
X X X
garantizar el bienestar público X X
garantizar el suministro actual y futuro bajo condiciones críticas
X X
garantizar el suministro de energía de manera eficiente
X X
garantizar el suministro energético en toda la cadena de forma confiable
X X
garantizar la Seguridad Energética X X
garantizar un servicio energético holístico
X X
garantizar un suministro económico X X
Generando bienestar para la sociedad X
la consolidación de la paz X
la estabilidad X
los cambios tecnológicos X
Mercados competitivos X X
políticos y económicos X
precios asequibles X
productividad y competitividad del país X X
promoviendo la competitividad del país X X
propendiendo por precios razonables X X
aceptable social y ambientalmente X
Racionalidad económica X
seguro y de calidad X
suficiente y sostenible X X
Suministro energético confiable X X
TOTAL 19 12 24 11 7
Según los resultados de los talleres regionales el objetivo para la Seguridad Energética toma un
papel protagónico la dimensión de aceptabilidad social y ambiental, con 24 frases asociadas,
igualmente el termino de disponibilidad o confiabilidad del suministro. En la Figura 21, se puede
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
68
observar la correlación entre los conceptos usados por los asistentes y la ciudad de ejecución del
taller.
Figura 21 Correlación de definiciones objetivo país por ciudad
Fuente: Elaboración propia en Vantage Point
En la Figura 21, se muestra el mapa mental y que permite esclarecer los principales conceptos
trabajados.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Figura 22 Mapa mental del objetivo país
Fuente: Elaboración propia
Si bien en la mayoría de las definiciones del objetivo país hubo largas descripciones que buscaban
abarcar la mayoría de conceptos propuestos por los diferentes integrantes de las mesas, se
considera relevante realizar una definición concisa, mientras que las acciones serán las que
describan cómo se logrará ese objetivo aspiracional. Finalmente, se recogen los resultados de los
talleres de co-creción para realizar la propuesta de objetivo en Seguridad Energética realizada por
el equipo de trabajo.
4.2.2. Acciones propuestas para lograr el objetivo nacional.
Un número considerable de acciones estan encaminadas la definir politicas de largo plazo,
desarrollo de infraestructura, y mejorar la comunicación con las comunidades en busca de mejorar
su aceptación. En la Figura 23, se puede observar la relación con las acciones propuestas en cada
ciudad.
Satisfacer las necesidades energéticas de
forma confiable, accesible, asequible, y
aceptable social y ambientalmente.
Objetivo
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
70
Figura 23 Matriz de acciones país
Fuente: Elaboración propia en Vantage Point
Los participantes a cada uno de los talleres dieron sus puntos de vista respecto a las acciones que
deberían acometerse para alcanzar el objetivo nacional, las cuales se relacionan a continuación:
Barranquilla
Este grupo hizo especial énfasis a mejorar los mecanismos de financiación que permita explorar
nuevos recursos energéticos e impulsar el desarrollo de la infraestructura, así como contar con una
política fiscal que incentive la inversión en el sector. En este taller se puntualizó que la disponibilidad
de recursos es calve para el cumplimiento de los objetivos. El detalle de los comentarios fue:
1. Asignación de recursos.
2. Cambio regulatorio.
3. Cobertura.
4. Diversificación de la matriz energética.
5. Exploración de nuevos recursos energéticos aplicando tecnologías limpias.
6. Incentivos para la inversión de nuevos proyectos de infraestructura.
7. Inversión en Infraestructura.
8. Investigar e identificar las tecnologías aplicadas al contexto colombiano.
9. Involucrar a todos los participantes en la cadena.
10. Marco regulatorio flexible claro y beneficioso para ambas partes: Inversionista y el bienestar
social.
11. Mecanismos de financiación para la adquisición y formación en el uso de nuevos recursos
energéticos.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
71
12. Mejoramiento de la infraestructura y utilización de tecnología eficiente.
13. Nuevas tecnologías.
14. Planeación a largo plazo con definición de objetivos públicos comunes.
15. Política fiscal.
Bogotá
Se observa que, en este taller de Bogotá, las principales acciones estuvieron orientadas a generar
políticas públicas de largo plazo y fortalecimiento institucional que permitan aumentar la inversión
en infraestructura y diversificar la matriz energética. Así mismo, encontraron que la participación
de las comunidades es clave en el desarrollo del sector como también el uso eficiente y racional del
servicio. El detalle uno a uno es:
1. Asegurar mercados eficientes y diversos asignando valor a la Seguridad Energética.
2. Complementar la infraestructura física y tecnológica existente mejorando y diversificando
las fuentes, cobertura con el fin de garantizar el respaldo capacidad y disponibilidad.
3. Definir como política pública la Seguridad Energética con el acuerdo de los sectores sociales
y productivos.
4. Definir la visión y los objetivos de largo plazo de política de Seguridad Energética.
5. Disponer recursos específicos desde el gobierno nacional para las entidades regionales
destinados a implementar soluciones eficientes que garanticen el suministro de energía.
6. Diversificar la matriz energética en la generación.
7. En el aspecto social fomentar la eficiencia en el uso energético y la construcción sostenible,
mediante la transformación cultural y una gestión urbana y rural protegiendo al
consumidor.
8. Establecer acuerdos nacionales: política, planeación, regulación, normatividad,
sostenibilidad, autonomía, transparencia, equidad, participación ciudadana.
9. Establecer el inventario de recursos existentes y necesarios para el objetivo: energéticas,
ambientales, tecnológicas, humanas y financieras.
10. Establecer incentivos para las entidades regionales por cumplimiento de cobertura.
11. Establecer mecanismos financieros para el fortalecimiento de tecnologías eficientes con
fuentes de energía renovables.
12. Establecer metas de cobertura en el corto plazo para ser cumplidas por las entidades de
gobierno regionales.
13. Establecer un plan de seguimiento y control para las obras en ejecución.
14. Fortalecer las relaciones intergubernamentales entre países para aumentar la cooperación
en Seguridad Energética.
15. Generar procedimientos y reglamentos técnicos que garanticen la confiabilidad del
suministro.
16. Implementación de energías renovables.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
72
17. Implementar nuevas tecnologías con el fin de logar la eficiencia operacional.
18. Impulsar la innovación para incluir nuevas tecnologías: herramientas de gestión potencia;
potencializar el RR.HH., y best practics Sharing.
19. Mejorar la articulación entre las entidades gubernamentales del sector.
20. Planeación de infraestructura de transporte sostenible para fomentar el uso de transporte
masivo.
21. Planeación que soporte un proceso de largo plazo que incluya todas las fuentes de
información teniendo en cuenta el cambio climático, requerimientos de planeación urbana
y aspectos socioeconómicos.
22. Proporcionar herramientas de información (Big data y analítica) que permitan tomar
decisiones sobre la cadena de valor.
Cali
Los participantes de este taller estuvieron de acuerdo en que las acciones más urgentes tienen que
ver con la definición de una política pública a largo plazo que permita el desarrollo de una
infraestructura confiable y duradera. Igualmente, consideraron relevante la participación de las
comunidades tanto en los procesos de planificación (consulta previa) como en su rol como usuarios
del servicio para lo cual propusieron un fuerte componente de comunicación y formación en el uso
eficiente del recurso. El detalle de los comentarios fue:
1. Articulación Gobierno-empresa-academia.
2. Campañas de comunicación.
3. Celeridad en la toma de decisiones.
4. Comunicación estratégica y socialización.
5. Conciencia y educación social.
6. Desarrollar y construir infraestructura de calidad y robusta.
7. Desarrollo de capacidades para fortalecer capital humano.
8. Desarrollo de clúster: seguridad, eficiencia, empresarial.
9. Desarrollo de la política pública y marco jurídico que acoja todo tipo de iniciativas
energéticas.
10. Desarrollo de programas de capacitación, comunicación y formación en temas energéticos.
11. Eficiencia + URE (Uso Racional de la Energía) + hábitos.
12. Estimulación de beneficios económicos para el uso racional de la energía y disminución de
consumos energéticos.
13. Generación de incentivos para diversificar la matriz energética.
14. Implementación de una ingeniería aplicada de acuerdo a las condiciones locales.
15. Innovación.
16. Normas y leyes (incentivos + inversión).
17. Políticas públicas claras, concisas y consecuentes con el objetivo de la S.E.
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Medellín
Los mayores énfasis en las acciones estuvieron dirigidos a contar con un marco regulatorio claro y
consistente en el largo plazo e impulsar proyectos de investigación, e innovación que mejoren la
competitividad del sector. En segunda medida, propusieron mejorar la articulación institucional del
sector especialmente con el sector académico y empresarial para impulsar iniciativas de desarrollo
y fortalecer la integración relaciones regional. El detalle de los comentarios fue:
1. Aprovechar de forma óptima el uso de los recursos con que cuenta el país (hídricos, carbón,
eólica, solar) en busca de una matriz energética baja en carbono.
2. Asegurar el cumplimiento de los compromisos del COP21.
3. Ciudades inteligentes y el desarrollo de iniciativas regionales energéticas.
4. Crear sistemas de investigación e innovación energética, promover y consolidar el
desarrollo de clúster y establecer la cátedra de energía en el sistema educativo.
5. Definir una política que Seguridad Energética que garantice reglas claras, instituciones
fuertes y mercados competitivos y usuarios proactivos.
6. Desarrollar la infraestructura que permita cumplir con los objetivos de la Seguridad
Energética.
7. Diversificación de la matriz energética, incorporación de nuevas tecnologías, Inversión en
I&D.
8. Diversificar la matriz energética.
9. Educación energética orientada al uso racional y eficiente de los recursos.
10. Establecer una política pública coherente y consistente de largo plazo.
11. Establecer una regulación que promueva la competencia y la participación activa de la
demanda.
12. Fomentar la creación de nuevos modelos de negocio en la industria eléctrica.
13. Fortalecer la integración regional.
14. Fortalecimiento Institucional y regulación eficiente pertinente.
15. Gestionar recursos energéticos bajo la sostenibilidad.
16. Incentivar la participación activa de los usuarios finales con las señales adecuadas de precio.
17. Mejoramiento de infraestructura: vías, redes, puentes y adopción de nuevas tecnologías
(Baterías, generación distribuida, smart grids).
18. Planeación integral que considere la convergencia entre expansión y operación en los
eslabones de la cadena.
19. Promover el fortalecimiento de las universidades, la innovación y las empresas del sector.
20. Reglamentar consulta previa y lineamiento unificado para el desarrollo transparente y
oportuno de proyectos.
21. Una política energética a largo plazo.
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74
4.2.3. Riesgos Identificados a nivel país
La Figura 24, se encuentran los riesgos más recurrentes identificados mediante minería de datos.
Evidenciando la fuerte preocupación de los asistentes por la aceptación de los proyectos energéticos
por parte de las comunidades y el impacto del cambio climático.
Figura 24 Matriz riesgos país
Fuente: Elaboración propia en Vantage point
A continuación, se describen los riesgos identificados por los asistentes en cada taller:
Barranquilla
El riesgo político fue el factor que más preocupó a este grupo de participantes, quienes identificaron
varios componentes que deben atenderse como la corrupción, la inflexibilidad del ente regulador,
falta de incentivos para la inversión, inestabilidad de las relaciones internacionales e
institucionalidad deficiente. En segunda instancia, el componente ambiental representó un alto
riesgo en relación con el cambio climático, fenómenos naturales y el impacto nocivo en el medio
ambiente a causa del desarrollo de la infraestructura energética. En Barranquilla los riesgos
identificados son:
1. Acaparamiento de recursos.
2. Ausencia de institucionalidad.
3. Conflictos sociales y de orden público.
4. Contexto económico mundial/ Relaciones políticas internacionales.
5. Corrupción.
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6. Cultura ciudadana.
7. Disminución de incentivos para la inversión.
8. Falta de regulación estable y oportuna.
9. Fenómenos de la naturaleza.
10. Impacto al medio ambiente.
11. Impacto ambiental.
12. Impacto del cambio climático.
13. Inflexibilidad del regulador/voluntad del gobierno.
14. Retrasos/limitación en el desarrollo de nueva infraestructura (comunidad/ambiental).
15. Riesgo Político.
16. Riesgos técnicos.
Bogotá
Los principales riesgos identificados se refieren al rechazo de las comunidades al desarrollo de la
infraestructura energética que puede manifestarse en bloqueos y ataques al sistema y eventos
ambientales alusivos al cambio climático. De otra parte, especificaron que la corrupción y la
deficiente política pública del sector afectan la inversión en infraestructura e innovación. El detalle
de los riesgos en Bogotá es:
1. Costo y recursos: ROIC - WACC; alianzas estratégicas; % distribución presupuesto.
2. Definición de la regulación de actividades.
3. Desabastecimiento por no desarrollar sosteniblemente los recursos y/o la infraestructura.
4. Disminución de las inversiones.
5. Disponibilidad de recursos energéticos.
6. Fallas en la regulación del sector.
7. Falta de continuidad en la política energética.
8. Falta de control político en la normatividad.
9. Falta de cultura (robo y pago) y seguridad en las regiones.
10. Falta de tecnología y experiencia para la implementación de proyectos innovadores.
11. Impacto del cambio climático.
12. Inclusión de la sociedad en los proyectos de energización productivos.
13. Infraestructura e inseguridad: % de cobertura; Personal capacitado: número de ataques
cibernéticos; redundancia; índice de cobertura; índice de autonomía energética.
14. Poder de mercados y agentes dominantes.
15. Prestación del servicio en términos de calidad y continuidad.
16. Recursos ambientales: Penetración renovable FNCF y planeación de evacuación.
17. Regulación ambiental (Procedimientos).
18. Resistencia de las comunidades a los proyectos energéticos (por desinformación y/o
intereses particulares).
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19. Riesgos de ataques informáticos.
20. Riesgos políticos y regulatorios: Proyecto ejecutado vs planeado; índice corrupción; política
a largo plazo socializada.
21. Socioeconómico: Programa educación; Número de proyectos de innovación; índice
optimización y consumo/ahorro/producción.
22. Tensión del desarrollo del país en la sostenibilidad ambiental y el cambio climático.
Cali
En los riesgos se destacan: vulnerabilidad del sistema energético por rechazo de las comunidades a
los proyectos de infraestructura. También se menciona el cambio climático, asociado a desastres
naturales como un factor que pone en riesgo la prestación del servicio de manera continua. Aquí se
mencionó también el aumento de los costos energéticos a los usuarios, lo cual limita la cobertura
del servicio. Los riesgos de Cali fueron:
1. Aumento de los costos (precios) de los energéticos a los usuarios.
2. Cambio climático.
3. Capital humano con poca experiencia.
4. Conflicto armado.
5. Corrupción.
6. Desarticulación de políticas públicas.
7. Desastres naturales.
8. Educación.
9. Inseguridad social.
10. Limitación en la cobertura del servicio.
11. Limitada matriz de generación energética (Recursos).
12. Planeación y política.
13. Rezago tecnológico.
14. Uso No racional de energía (falta de conciencia).
15. Vulnerabilidad, ZNI.
Medellín
Frente a los principales riesgos que enfrenta el sector energético identificaron que el país cuenta
con deficiente infraestructura, incapaz de atender emergencias, ambientales y tecnológicas.
También señalaron que riesgos sociales causados por el rechazo de las comunidades al desarrollo
de proyectos. La corrupción fue un riesgo reiterativo que afecta transversalmente el desempeño del
sector energético. Los riesgos identificados en Medellín son:
1. Acciones intencionadas contra el sistema energético.
2. Aceptación de las comunidades de la infraestructura energética.
3. Alta dependencia de los precios internacionales de combustibles.
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4. Atraso de proyectos por factores socio ambientales.
5. Cambio climático y degradación de cuencas.
6. Cambio climático y disponibilidad de recursos.
7. Corrupción.
8. Costos ineficientes.
9. Deficiencia de políticas públicas.
10. desempeño del mercado.
11. Existencia de diversos intereses y motivaciones puntuales que dificultan el normal
desarrollo de proyectos.
12. existencia de externalidades negativas (daños ambientales severos, cambios climáticos,
emisiones de CO2 y falta de adaptación).
13. Falta de pensamiento holístico para planteamiento de soluciones y proyectos.
14. fenómenos climáticos.
15. Indisponibilidad de recursos energéticos.
16. Inestabilidad política y regulatoria.
17. Infraestructura: dificultad para desarrollar nuevos proyectos, falta de capacidad, fallas y
ataques.
18. Planeación y regulación desalineadas con la realidad del país y la industria
19. Poca innovación y lento cambio tecnológico.
20. Problemas sociales: rechazos de la comunidad, problemas laborales, violencia,
comunidades empoderadas
21. Seguridad: jurídica, tributaria y contractual.
22. Uso ineficiente de la energía.
4.3. Definiciones y hallazgos a nivel región
En esta parte del informe, encontraremos los hallazgos identificados por región. Aquí se reúnen en
una sola categoría todos los contenidos independientemente de la ciudad en donde se formularon.
Esto nos permite tener una visión integral y completa para el análisis de la problemática.
Cada región contiene:
1. Definición del reto que se entregaba en las mesas en conjunto con la ficha región que se
visualiza en el Anexo 2.
2. Ámbito que corresponde a los departamentos asignados a la región.
3. Objetivos globales recopilados en las diferentes ciudades acerca de la problemática
específica.
4. Acciones globales recopilados en las diferentes ciudades acerca de la problemática
específica.
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5. Riesgos globales recopilados en las diferentes ciudades acerca de la problemática
específica.
6. Soluciones propuestas globales recopilados en las diferentes ciudades acerca de la
problemática específica.
7. Indicadores globales recopilados en las diferentes ciudades acerca de la problemática
específica.
4.3.1. Tribu Costa
El reto propuesto para la región costa se muestra en la Figura 25.
Figura 25 Reto tribu Costa Fuente: Elaboración propia
Ámbito
Departamentos: La Guajira, Magdalena, Atlántico, Cesar, Córdoba, Sucre y Bolívar.
Objetivos
Los objetivos más relevantes para esta región se enfocan en desarrollar fuentes alternativas al gas,
a partir de recurso propios como el carbón, energía eólica y solar. Además, se consideró perentorio
mantener buenas relaciones internacionales.
Los objetivos definidos fueron:
1. Dar Seguridad Energética en condiciones competitivas para la demanda de la región.
2. Potenciar la utilización de los recursos de la región: Gas, carbón, eólica, solar y portuario.
3. Diversificación de fuentes para reducir dependencia de gas.
4. Electrificación y creación de corredores industrial donde se incentive el uso de electricidad
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5. Utilizar fuentes sustitutas al Gas. Mantener - Mantener y Preservar las mejores relaciones
internacionales.
6. Garantizar un suministro oportuno y confiable para la Costa.
Acciones
Las acciones más determinantes para esta región según el caso analizado se enfocan en el desarrollo
de fuentes energéticas renovables. Igualmente se enfatizó en la creación de redes inteligentes y en
innovar en intensificar el uso de gas y electricidad en el parque automotor.
Las acciones para esta región fueron:
1. Aumentar la infraestructura para conectar los recursos o materias primas de la región con
la demanda regional y nacional.
2. Fortalecer la institucionalidad.
3. Desarrollar la infraestructura de micro redes en poblaciones apartadas.
4. Incentivar la utilización de energías renovables.
5. Desarrollar redes para intercambiar la energía con el resto del país.
6. Desarrollar soluciones innovadoras para mejorar la confiabilidad de los usuarios del servicio
(respuesta de demanda, almacenamiento, generación, distribución).
7. Crear cultura del buen uso del servicio.
8. Aceptación y acercamiento de las comunidades con el servicio.
9. Implementación de fuentes sustitutas y complementarias al gas.
10. Implementación de políticas de eficiencia energética.
11. Implementación de redes inteligentes.
12. Implementación de torres repotenciadas y acumuladores.
13. Implementación de Parques para almacenamiento de energía.
14. Incentivar industrias altamente intensivas en energía.
15. Desarrollo de FNCE.
16. Mesas de trabajo binacionales.
17. Programas de formación y capacitación en el uso de FNCE.
18. Intensificar el uso de electricidad en transporte.
19. Intensificar el transporte masivo en ciudades (BQQ, VUP, CTG, SMR, MTR, RHC y SLJ)
20. Fomentar la construcción bioclimática.
21. Desarrollar fuentes de energía provenientes del mar.
22. Intensificar el uso de electricidad en transporte.
23. Diversificar los proveedores de LNG y combustibles fósiles.
24. Reestructurar Electricaribe.
25. Triplicar el parque eólico de La Guajira (pasar de 20 MW 60 MW).
26. Intensificar perforación off shore que nos permita pasar a 200 MPCD.
27. Aumentar generación a carbón avanzado hasta 1 GWh.
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28. Construir terminal de regasificación en Ctg.
29. Construir gasoducto La Creciente a Ctg en 500 MPCD.
30. Construir hidroeléctrica en Río Piedras en 40 MW.
31. Intensificar el uso de gas natural en el parque automotor carretero.
Riesgos
Los riesgos que se definieron de manera más recurrente fueron la resistencia civil de las
comunidades a los proyectos de infraestructura, las afectaciones al sistema a causa de los
fenómenos naturales, pero al mismo tiempo las consecuencias geológicas de las exploraciones en
el medio natural. De otra parte, se determinó que la corrupción sigue siendo un factor que frena el
desarrollo del sector. En la Figura 26, se muestran los conceptos de riesgos presentados en un mapa
mental para la región Costa:
Figura 26 Riesgos Región Costa
Fuente: Elaboración propia
Los detalles de los riesgos definidos fueron:
1. Político y regulatorio.
2. Cartera.
3. Desabastecimiento energético.
4. Falta de concentración en temas de uso eficiente de energía.
5. Inestabilidad en el suministro.
6. Sobresaturación de capacidad de almacenamiento.
7. Interrupciones en el servicio por repotenciación: Pérdida de productividad.
8. Cargo por restricciones.
9. Falta de capital.
10. Desabastecimiento de energía de la zona costa por falta de gas.
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81
11. Falta de Inversión de energías no convencionales.
12. No llegar a un acuerdo con los países vecinos.
13. Resistencia civil de las comunidades.
14. Fenómenos naturales.
15. Recursos económicos limitados.
16. Riesgo geológico en las exploraciones.
17. política ambiental para utilización del recurso carbón.
18. Corrupción.
Soluciones
Las soluciones que se ofrecen en esta región son:
1. Aumentar la infraestructura para conectar los recursos o materias primas de la región con
la demanda regional y nacional.
2. Fortalecer la institucionalidad.
3. Desarrollar la infraestructura de micro redes en poblaciones apartadas.
4. Incentivar la utilización de energías renovables.
5. Desarrollar redes para intercambiar la energía con el resto del país.
6. Desarrollar soluciones innovadoras para mejorar la confiabilidad de los usuarios del servicio
(respuesta de demanda, almacenamiento, generación, distribución).
7. Crear cultura del buen uso del servicio.
8. Aceptación y acercamiento de las comunidades con el servicio.
9. Sustitución de fuentes renovables cómo:
o Eólica.
o Fisiológicas (orina).
o Planta de tratamiento de aguas residuales.
o Turbina mareomotriz y de rio.
o Solar.
10. Implantación de redes inteligentes – medición inteligente.
11. Eficiencia energética y autogeneración.
12. Sustitución de equipos por tecnologías (ej. Inverter) Principalmente refrigeración y
acondicionamiento de aire.
13. Pintura de vivienda.
14. Enfriamiento evaporativo.
15. Energía Piezoeléctrico.
16. Eliminar restricciones para construir nueva infraestructura (vía legal).
17. Torres repotenciadas.
18. Acumuladores.
19. Creación de corredores Industriales que demanden grandes cantidades de electricidad.
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20. Electrificación.
21. Diálogo: solución política y diplomática del problema.
22. Fuentes no convencionales de energía como sustituto del GAS.
23. Cambio de tecnología de estufas y duchas.
24. tener la opción de térmicas a carbón mientras esté el conflicto.
25. Incentivar programas de exploración offshore de yacimiento de gas.
26. Contratos de suministro con otros países a largo plazo.
27. Mayor desarrollo de proyectos Costa afuera.
28. Negociación y consecución de combustibles sustitutos para las industrias.
29. Desarrollo tecnológico en la industria que permita cambiar de combustible más rápido.
Indicadores
Los indicadores sugeridos por región son:
1. Número de proyectos nuevos de generación de FNCE.
2. Número de proyectos nuevos financiados a través de Colciencias u otra entidad.
3. % de uso de energías de FNCE - Fuentes No convencionales de Energía.
4. Reducción de días bloqueados de los gasoductos /Resolución de conflictos.
5. % de incremento de inversión en nueva infraestructura y tecnología eléctrica.
6. Reservas de gas.
7. Reservas de carbón.
8. Capacidad de gasoducto.
9. Capacidad de generación.
10. diversificación de la matriz.
11. Diversificación de la canasta energética de los diferentes sectores.
12. % de la población en ZNI.
13. % de la población sin servicio.
4.3.2. Tribu Nororiente
El reto propuesto para la región Nororiente se muestra en la Figura 27.
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Figura 27 Reto tribu Nororiente
Fuente: Elaboración propia
Ámbito
Departamentos: Arauca, Boyacá, Norte de Santander, Casanare y Santander
Objetivos
Durante el taller, los grupos que atendieron el caso asignado para esta región orientaron sus
objetivos a garantizar la Seguridad Energética, mediante la transformación de los recursos mediante
procesos de innovación y educación. De igual manera se propuso que la autonomía y la
competitividad a largo plazo debería ser una prioridad para la región.
Los objetivos definidos en esta región fueron:
1. Garantizar la Seguridad Energética de manera sostenible.
2. Diversificación y generar valor utilizando y transformado los recursos de la región a
través de la innovación y la educación.
3. Garantizar el suministro y transporte de carbón desde el interior hacia los centros de
exportación industria y térmicas.
4. Construir una región autónoma energéticamente que garantice una plataforma
competitiva a largo plazo.
Acciones
Para abordar el caso planteado, el grupo enfatizó en las siguientes acciones: construcción de una
vía alterna de transporte más eficiente y con menor impacto ambiental como por ejemplo el
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
84
transporte fluvial por el río Magdalena. Paralelamente se propone acelerar la construcción 4G y del
tren eléctrico. En este grupo se mencionó el aprovechamiento del carbón para la industria local
(licuefacción) así como del coque. Por último, se habló sobre la necesidad de fortalecer relaciones
internacionales.
El detalle de las acciones fue:
1. Construcción de una vía alterna más eficiente y con menor impacto ambiental.
2. Incorporación de recursos renovables.
3. Integración con la comunidad.
4. Desarrollo sostenible.
5. Aprovechamiento del carbón para la industria local (licuefacción).
6. Utilización del río Magdalena como medio alternativo de transporte.
7. Tren eléctrico (movilidad sostenible).
8. Articulación Min Minas y Min Ambiente.
9. Energías Renovables: Solar, eólica, Hidráulica, Biomasa (Micro Grids: Incentivos,
prebendas).
10. Educación y Conciencia ciudadana.
11. Transporte: acelerar construcción 4G.
12. Aumentar la energía alternativa.
13. Incentivar biomasas (plantas: cascarilla de arroz en zona agrícola).
14. Analizar Transporte fluvial.
15. Importación de partes de forma prioritaria para reparación del tren.
16. Disponer de un avión para allegar los repuestos del tren en menor tiempo.
17. Construir un nuevo modelo de negocio de generación de coque de los derivados del carbón.
18. Desarrollar un sistema de transporte ferroviario con múltiples propósitos.
19. Fortalecer relaciones internacionales con países como Brasil.
20. Fortalecer relaciones intergubernamentales en el ministerio de Transporte, Minas y
Ambiente.
21. Explorar otras fuentes energéticas de la región que ayuden a garantizar la autonomía.
Riesgos
Según el caso analizado, se indicó que uno de los mayores riesgos es el efecto ambiental de la
explotación minera. En cuanto al factor regulatorio se identificó que hay ausencia de una legislación
adecuada y falta de continuidad en las políticas públicas. De otra parte, se hizo énfasis también en
la poca disponibilidad de recurso humano calificado. De manera menos iterativa se mencionó el
riesgo de explosión de la planta de biomasa. En la Figura 28, se muestran los conceptos en el mapa
mental de riesgos para la región Nororiente:
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Figura 28 Riesgos Región Nororiente
Fuente: Elaboración propia
1. Indisponibilidad de transporte del recurso
2. Aceptación de la comunidad
3. Fallas en la infraestructura de generación
4. Factores climáticos
5. Falta de legislación adecuada y no oportuna
6. Corrupción (robo, inseguridad, vandalismo a la infraestructura, deshonestidad)
7. Falta de inversión
8. Rechazo social
9. Costos de nuevas tecnologías e innovación
10. Condiciones climáticas y/o desastres naturales
11. Falta de educación y conciencia ciudadana
12. Contaminación
13. Falta de talento humano calificado
14. Falta de continuidad en las políticas
15. Explosión planta Biomasa
16. Impacto ambiental
17. Velocidad lenta en construcción vías 4G
18. No repuestos disponibles
19. Geológicos
20. Problemas derivados de mala explotación minera
21. Baja demanda del Coque
22. Riesgo ambientales
23. Barreras arancelarias y regulatorias
24. Dependencia de un único medio de transporte para sacar los productos
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86
Soluciones
Las soluciones propuestas para esta región son:
1. Construcción de una vía alterna más eficiente y con menor impacto ambiental.
2. Incorporación de recursos renovables.
3. Integración con la comunidad.
4. Desarrollo sostenible.
5. Desarrollo de nuevas fuentes de energía (solar, hidráulica, biomasa).
6. Desarrollo y uso de tecnologías que permitan transportar carbón de forma más eficiente
(fluvial, vías 4G, compactar carbón).
7. Diseñar sistema de almacenamiento de materia prima y producto (carbón).
Indicadores
Los indicadores sugeridos para esta región son:
1. Costos de producción y transporte de energía.
2. Frecuencia y duración de las interrupciones del suministro.
3. Rentabilidad de la solución.
4. Factor de capacidad Planta Biomasa en relación con térmicas.
5. Kilómetros de vía construida.
6. Edad del tren y vía férrea sobre disponibilidad de repuestos.
7. Capacidad de almacenamiento.
8. Meta de almacenamiento.
9. Ventas de la región/Ventas del país.
10. Exportaciones de la región/ exportaciones del país.
11. Producción del gas interno/ sobre demanda del gas de la región.
12. Reservas del carbón sobre producción.
13. Producción energética/demanda energética.
4.3.3. Tribu Suroccidente
El reto propuesto para la región Suroccidente se muestra en la Figura 29.
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Figura 29 Reto tribu Suroccidente
Fuente: Elaboración propia
Ámbito
Departamentos: Valle del Cauca, Cauca, Huila, Putumayo, Caquetá y Nariño.
Objetivos
Los objetivos que se consideraron relevantes para esta región están relacionados con proporcionar
el suministro energético mediante la diversificación de fuentes y desarrollar infraestructura
eficiente que promueva la competitividad del sector. Paralelamente, se propuso que este desarrollo
deber estar en armonía con el entorno social y el medio ambiente.
1. Disminuir el riesgo de desabastecimiento.
2. Construir infraestructura y soluciones de largo plazo.
3. Acuerdos y mecanismos que garanticen que la solución sea sostenible.
4. Cambiar la matriz energética a través del aprovechamiento de diferentes fuentes
energéticas.
5. Asegurar el suministro energético de la Región con múltiples fuentes energéticas y en
armonía con el entorno social y ambiental.
Acciones
Según en caso analizado en esta región, es necesario diversificar las fuentes de energía para no
depender de los combustibles fósiles que ponen en riesgo el abastecimiento.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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De otra parte, se señaló que la participación de la comunidad es necesaria para minimizar los riesgos
de ataques a la infraestructura y también poner en marcha programas de educación en el uso del
servicio. También se mencionó que la importancia de mejorar los sistemas de transporte y
almacenamiento.
1. Establecer Mesa de diálogo.
2. Tener presencia de la fuerza pública de forma preventiva y disuasiva.
3. Enviar helicópteros con operarios a las estaciones de bombeo.
4. Reiniciar operación de manejo seguro para evitar accidentes en personas y fallas en los
equipos.
5. Aumentar la capacidad de almacenamiento.
6. Instalación de paneles solares para reducir dependencia de combustibles fósiles.
7. Operación remota de estaciones de bombeo.
8. Diversificación de la matriz.
9. Adecuación de la infraestructura eléctrica para la integración de las diferentes fuentes de
energía.
10. Programas de capacitación y caracterización en el uso alternativo de combustible.
11. Diseño tecnológico acorde a las necesidades locales y culturales.
12. Gestión regulatoria.
13. Vincular las comunidades.
14. Vehículos eléctricos.
15. Diversificar consumos.
16. Poliducto transnacional.
17. Sustitución de combustibles en la industria.
18. Energías renovables (diversificación de fuentes energéticas): mareomotriz, eólica,
piezoeléctrica, solar, biomasa, biodigestores.
19. Gobierno que avale comunidades y otorgue incentivos con la participación del Ministerio
de transporte.
20. Almacenamiento Big Data, SCADA, Centro de Control, Internet de las cosas.
21. Acuerdo colaborativo infraestructura.
22. Desarrollo infraestructura nueva.
23. Almacenamiento baterías solares y combustibles.
24. Tren y medios alternativos de despachos energéticos.
25. Ciudades inteligentes.
26. Exportación energética.
27. Cogeneración y autogeneración.
28. Acuerdos nacionales y regionales con las comunidades.
29. Planes de educación ciudadana y sociales.
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Riesgos
Los riesgos que se consideraron relevantes para esta región según el caso analizado están
relacionados con el desabastecimiento, infraestructura deficiente y dependencia de una sola fuente
energética (hídrica). También se indicó que los factores ambientales y la falta de capital afectan la
estabilidad del sector.
En la Figura 30, se muestran los conceptos de riesgos en el mapa mental para la región Suroccidente:
Figura 30 Riesgos Región Suroccidente
Fuente: Elaboración propia
1. Bloqueos.
2. Desabastecimiento por falla en tubería y estación de bombeo.
3. Almacenamiento insuficiente.
4. Limitación de acceso por vía aérea.
5. Incumplimiento de los acuerdos.
6. Orden Público.
7. Alta dependencia.
8. Relaciones internacionales con Ecuador.
9. Legislaciones parcializadas.
10. Desabastecimiento de combustibles líquidos.
11. Generación con líquidos.
12. Desabastecimiento de energéticos para industria.
13. Dependencia energética de una sola fuente (hidra).
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Soluciones
Las soluciones propuestas para esta región son:
1. Establecer Mesa de diálogo.
2. Tener presencia de la fuerza pública de forma preventiva y disuasiva.
3. Enviar helicópteros con operarios a las estaciones de bombeo.
4. Reiniciar operación de manejo seguro para evitar accidentes en personas y fallas en los
equipos.
5. Aumentar la capacidad de almacenamiento.
6. Instalación de paneles solares para reducir dependencia de combustibles fósiles.
7. Operación remota de estaciones de bombeo.
8. Importación de combustible, poliducto transandino (Ecuador) y marítima.
9. Apoyo a micro centrales.
10. Uso alternativo de transporte.
11. Sustitución de combustibles por energías renovables: Solar, eólica, biomasa, hídrica.
12. Recuperación vía férrea.
Indicadores
Los indicadores sugeridos para esta región son:
1. Días de atención a la demanda de almacenamiento.
2. % de demandas satisfechas.
3. Calidad del combustible.
4. Cumplimiento de la jornada laboral (no exceder).
5. NÚMERO: Seguimiento de los acuerdos logrados en la mesa de negociación.
6. Avance en el desarrollo del Centro de control y tanques de almacenamiento.
7. Balance de las inversiones.
8. Cumplimiento de los rangos de operación de los equipos.
9. Días de respaldo.
10. % de penetración y participación fuentes energéticas.
11. Efectividad planes de educación.
12. Proyectos ejecutados vs proyectos planeados en infraestructura e innovación.
4.3.4. Tribu Centro-Norte
El reto propuesto para la región Centro-Norte se muestra en la Figura 31.
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Figura 31 Reto tribu Centro-Norte
Fuente: Elaboración propia
Ámbito
Departamentos: Antioquia, Caldas, Risaralda, Quindío, Cundinamarca, Tolima, Meta y Bogotá D.C
Objetivos
Para esta región se identificó que los principales objetivos consisten en ampliar la infraestructura y
diversificar las fuentes de energía. Por otro lado, se manifiesta la importancia de mejorar el sistema
de transporte de energía y de impulsar la electrificación y creación de corredores industriales para
incentivar su uso.
1. Garantizar la expansión de la infraestructura energética que permita la conexión de las
diferentes fuentes de generación y permita así un mejor aprovechamiento de los recursos
de la región.
2. Contar con la infraestructura y tecnologías para transportar la energía disponible en la
región.
3. Proporcionar al SIN una mayor infraestructura para poder transmitir la energía generada
por el Centro Norte del país al igual que construir soluciones aisladas con ER garantizando
así la diversificación energética del país, además repotenciado los gasoductos y oleoductos.
Acciones
Para la región Centro-Norte se enfatizó en la generación de alternativas innovadoras para la
transmisión de energía y también explotar el potencial de los corredores existentes. Así mismo, se
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
92
propone contar con un sistema de medición inteligente que posibilite el control y seguimiento del
país. También se reconoció la importancia de incentivar la exploración y explotación de gas off shore
e incentivar la creación de nodos menores de consumo y producción a pequeña escala.
1. Reutilizar y repotenciar corredores existentes.
2. Articular interinstitucionalmente las intervenciones sociales.
3. Crear nuevos nodos menores de consumo y producción a pequeña escala.
4. Asociar las líneas a proyectos productivos nuevos.
5. Mantenimiento correctivo a la infraestructura actual.
6. generación térmica con Gas y carbón.
7. Importar fuentes de energía (gas).
8. Desarrollar otras tecnologías (eólica y solar).
9. Desarrollo de tecnología de almacenamiento de energía.
10. Implementar marco regulatorio/jurídico/institucional estable que fomente inversión en
infraestructura.
11. Crear soluciones de almacenamiento móvil.
12. Incentivar la exploración y la explotación de gas offshore.
13. Implementación de solución aisladas de ER.
14. Buscar nuevas alternativas tecnológicas para transmisión de energía diferente a redes de
transmisión (ejemplo: wifi, entre otros).
15. Potenciar la infraestructura existente de acuerdo a las restricciones técnico ambientales.
16. Estructuración de normas ambientales conjuntamente entre Minminas y Minambiente.
17. Generación de proyectos productivos en la zona Centro Norte.
18. Implementar Micro redes.
19. Almacenamiento energético.
20. Implementar sistema de medición inteligente como insumo para la gestión país.
Riesgos
Los riesgos más determinantes identificados para esta región en el caso de análisis tienen que ver
con los altos precios de la energía, la contaminación ambiental, los fenómenos climáticos extremos
y un alto riesgo de rechazo de la comunidad. De otra parte, el grupo consideró que la falta de capital
y disponibilidad tecnológica, unido a la deficiente coordinación interinstitucional afecta el
desempeño del sector.
En la Figura 32, se aprecia el mapa de modelo de riesgos para la Región Centro Norte:
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
93
Figura 32 Riesgos Región Centro-Norte
Fuente: Elaboración propia
1. Riesgos sociales: oposición de las comunidades. No cumplimiento de las expectativas de la
comunidad.
2. Insostenibilidad financiera de la SLN.
3. Riesgo político: falta de coordinación institucional.
4. Alto precio de la energía.
5. Contaminación ambiental vs implementación de tecnología.
6. Bloqueo de comunidad en el desarrollo de infraestructura.
7. Fenómeno Niño/Niña.
8. Reglamentación ambiental.
9. Disponibilidad tecnológica.
10. Problemática socioeconómica (consulta de comunidades).
11. Restricciones teóricas.
Soluciones
Las soluciones propuestas para esta región son:
1. Reutilizar y repotenciar corredores existentes.
2. Articular interinstitucionalmente las intervenciones sociales.
3. Crear nuevos nodos menores de consumo y producción a pequeña escala.
4. Asociar las líneas a proyectos productivos nuevos.
5. Desarrollar nueva infraestructura para generar energía a través del FNCE cercanos a los
centros de consumo a través de un marco regulatorio que incentive la inversión y los
mantenimientos de la infraestructura actual.
6. Incentivar la exploración y explotación de yacimientos de gas offshore.
7. Contratos de largo plazo con planta de regasificación.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
94
Indicadores
Los indicadores sugeridos para esta región son:
1. Oportunidades de los proyectos.
2. Índice de desarrollo de las comunidades: Número de proyectos sostenibles- Número de
empleos generados.
3. No. KW no atrapados.
4. Número de horas de indisponibilidad.
5. % de generación con térmicas.
6. Número de proyectos con FNCER.
7. Capacidad de almacenamiento.
8. Crecimiento de la inversión anual.
9. Energía consumida: resto del país/energía generada en la zona Centro Norte.
10. Crecimiento ER.
11. Diversificación Matriz Energética.
12. Consumo de combustible zona / sobre país.
13. Capacidad/disponibilidad de transmisión.
4.3.5. Análisis Objetivos Regionales
En total se generaron 15 objetivos, en la Figura 33 se detallan la cantidad de objetivos definidos por
regiones. Se debe tener en cuenta que en los casos en que hubo solamente tres mesas se buscó
distribuir dos casos por mesa y en uno de ellos solamente se trabajaron tres regiones, sin embrago,
los resultados nos dan lineamientos de acción y soluciones propuestas para cada una de las regiones
centro norte, costa, nororiente y suroccidente.
Figura 33 Objetivos definidos por región y total general
Fuente: Elaboración propia
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Centro Norte Costa Nororiente Suroccidente Total general
35
43
15
Objetivos por región
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
95
Los objetivos regionales por zonas nos muestran los siguientes hallazgos:
Los objetivos más tratados a nivel regional combinados con todas las regiones fueron garantizar el
suministro, desarrollo de infraestructura tanto energética como de vías de transporte, poliductos,
ferroviarias y vías 4G, así como diversificar las fuentes. Esto se aprecia en la Figura 34.
Figura 34 Matriz objetivo región
Fuente: Elaboración propia | Vantage point
4.3.6. Análisis Acciones Regionales
En la gráfica 31, se recopilan la cantidad de acciones identificadas por región obteniendo un total
de 101 acciones planteadas.
Figura 35 Acciones por región y total general
Fuente: Elaboración propia
0
20
40
60
80
100
120
Centro Norte Costa Nororiente Suroccidente Total general
2031
21 29
101
Acciones por región
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
96
Todas las regiones indican como fundamental la integración de soluciones con las energías
renovables, una necesidad de aseguramiento de infraestructura, ya sea por su fortalecimiento o
bien por construcción de nueva infraestructura. Tres regiones consideran relevante pensar en
soluciones de almacenamiento de energéticos, la necesidad de la articulación institucional entre
entidades y organismos que faciliten acuerdos y trabajo conjunto. El siguiente factor relevante en
cuanto a acciones se refiere al involucramiento y la interacción con las comunidades (ver Figura 36).
Figura 36 Matriz de Acciones región
Fuente: Elaboración propia | Vantage point
4.3.7. Análisis Riesgos Regionales
En la Figura 37, se recopilan la cantidad de riesgos identificados por región obteniendo un total de
66 riesgos.
Figura 37 Riesgos por región y total general
Fuente: Elaboración propia
0
10
20
30
40
50
60
70
Centro Norte Costa Nororiente Suroccidente Total general
1118
2413
66
Riesgos por región
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
97
Los factores más relevantes en cuanto a riesgos son lograr la aceptación de la comunidad, falta de
capital para invertir en desarrollo e infraestructura, así como en proyectos que mejoren las
condiciones, el desabastecimiento, los factores climáticos y la alta dependencia (ver Figura 38).
Figura 38 Matriz riesgos región
Fuente: Elaboración propia en Vantage Point
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
98
III. IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS A LA SEGURIDAD ENERGÉTICA EN EL
CONTEXTO COLOMBIANO. El término de Seguridad Energética ha estado estrechamente relacionado con el riesgo desde su
concepción, cuando en 1911 las embarcaciones británicas pasaron de usar carbón como
combustible a usar diésel. Aunque el propósito era asegurar ventaja con una flota más rápida que
la alemana, implicó pasar de usar recursos propios a depender de recursos extranjeros, en ese caso
del petróleo proveniente del Golfo Pérsico (Yergin, 2006).
Mientras que en los primeros estudios de Seguridad Energética los riesgos geopolíticos eran la
principal preocupación, en los estudios más recientes se consideran también los riesgos
relacionados con la interdependencia de infraestructuras físicas y la dependencia de estas de las
redes de telecomunicaciones e internet, haciéndolas vulnerables a ciberataques. Así mismo, se
considera la respuesta a ataques terroristas ya que los sectores y empresas energéticas se han
identificado como muy vulnerables (Umbach & Nerlich, 2011). En el largo plazo, empiezan a surgir
preocupaciones relacionadas con el acceso y volatilidad de los precios de materiales críticos
(minerales no combustibles, elementos del grupo de las tierras raras) necesarios para las nuevas
tecnologías energéticas.
1. MATERIALIZACIÓN DE RIESGOS EN SEGURIDAD ENERGETICA
La materialización de riesgos en la Seguridad Energética ha puesto en evidencia las vulnerabilidades
de los sistemas energéticos, acarreando grandes impactos ambientales, sociales, y económicos. A
partir de la experiencia respecto a la materialización de dichos riesgos se han transformado los
sistemas, buscando mitigar los impactos de los riesgos o disminuyendo la probabilidad de
ocurrencia.
2. MATERIALIZACIÓN DE RIESGOS A NIVEL MUNDIAL
Aunque todos los sistemas energéticos están expuestos a riesgos, algunos eventos tienen carácter
global e impactan a más de un país. El suministro de petróleo está particularmente expuesto a
eventos geopolíticos, como se evidencia en los presentados en la Tabla 13, aunque, como indican
los estudios de la EIA, los eventos de interrupciones no planeadas del suministro de petróleo por
causas naturales han aumentado desde 2011 (EIA, 2016a).
Tabla 13 Línea de tiempo de los riesgos que afectan el suministro energético global, con énfasis en el suministro de hidrocarburos Fuente: Elaboración propia
Año Sector
afectado Tipo de evento
Descripción
1956 -1957
Petróleo Geopolítico Egipto nacionaliza el canal de Suez. Gran Bretaña y Francia apoyan la invasión de Israel a los territorios egipcios en el Sinaí. En el conflicto se hundieron 40 barcos y se bloqueó el canal
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
99
Año Sector
afectado Tipo de evento
Descripción
(Hamilton, 2011). La producción total del Medio Oriente cayó en 1.7 Mbbl/d en noviembre 1956 (EIA, 2011a).
1965 Electricidad Técnico
Colapso de la red que une la costa entre Estados Unidos y Canadá, causando un apagón en 8 estados durante 14 horas. Se vieron afectados alrededor de 30 millones de personas (Bo et al., 2015).
1967 Petróleo Geopolítico Guerra de los seis días, caída del pico en la producción global de 2 Mbbl/d (OECD/IEA, 2014).
1973 Petróleo Geopolítico
Suspensión del suministro por parte de países árabes miembros de la OPEP, junto con otros países del golfo pérsico, a los países aliados de Israel en conflicto contra Egipto y Siria (Hamilton, 2011). La producción de los miembros árabes de la OPEC cayó en 4.4 Mbbl/d entre octubre y noviembre de 1973 (OECD/IEA, 2014).
1977 Electricidad Natural Una fuerte tormenta destruye la red del norte de los Estados Unidos, New York entro en caos en la noche y los Bancos de Wall Street cerraron el 14 julio. (Bo et al., 2015).
1978 Petróleo Geopolítico Revolución Iraní, caída promedio de 3.9 millones de barriles por día (MMbbl/d) de la producción de petróleo iraní entre 1978 y 1981 (EIA, 2011b).
1980-1981
Petróleo Geopolítico Guerra Iran - Irak. La pérdida combinada de producción alcanzó el 6% de la producción mundial (Hamilton, 2011)
1986 Electricidad Técnico / Humano
El accidente ocasionó la mayor emisión no controlada de sustancias radioactivas en operaciones civiles. La emisión duró unos 10 días con graves repercusiones económicas y sociales en Bielorusia, Rusia y Ucrania (World Nuclear Association, 2016).
1990 Petróleo Geopolítico Invasión de Irak a Kuwait que afectó la producción de ambos países; en el pico la producción combinada perdida fue de 4.3 MMbbl/d (EIA, 2011b).
1997-1998
Petróleo Económico
Crisis Asiática: la crisis financiera en Tailandia, Corea y otros países asiáticos provocó una caída de los precios del petróleo. El precio del petróleo alcanzó los 12 dólares por barril en 1998 (Hamilton, 2011).
1998 Electricidad Natural
Una tormenta de viento destruyó cerca de 1400 torres de energía y 300 km de líneas de transmisión en Quebec, Canadá, dejando a más de 3 millones de personas sin suministro de energía eléctrica (Frischknecht, Gaudard, & Romerio, 2015).
2002 Petróleo Geopolítico Guerra Irak. La producción petrolera iraquí no ha regresado a sus niveles previos a 1990 por inestabilidad y falta de inversión (EIA, 2011b).
2002 Petróleo Geopolítico
Paro petrolero en Venezuela, reducción inicial de dos tercios de la producción de 2002 (3.0 MMbbl/d). En el pico, la producción cayó en 2.6 millones de barriles por día. La producción de Venezuela no ha retornado a sus niveles pre-paro (OECD/IEA, 2014).
2005 Petróleo / gas natural
Natural Huracanes Rita y Katrina, septiembre 2005. En el pico, la producción de petróleo cayó en 1.5 millones de barriles por día. Durante los seis meses posteriores al paso de los huracanes
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Año Sector
afectado Tipo de evento
Descripción
Katrina y Rita, quedó paralizada el 24 % de las extracciones de petróleo y el 18 % de las de gas (Frischknecht et al., 2015).
2007 Electricidad Técnico / Humano
La falla se presentó cuando uno de los interruptores de la subestación Torca en el norte de Bogotá donde llegan las líneas de alta tensión, no se abrió correctamente lo que desencadenó un efecto dominó de apagón en todo el país. (Bo et al., 2015).
2008 Petróleo / gas natural
Natural Huracanes Gustav/Ike en septiembre de 2008. En el pico, la producción global cayó en 1.3 millones de barriles diarios (OECD/IEA, 2014).
2009 Petróleo /
petroquímica Ciberataque
Operación conocida como Night Dragon, iniciada en noviembre de 2009. Se usaron varios métodos para aprovechar la vulnerabilidad del sistema operativo de Microsoft Windows y del uso de herramientas de administración remota, con el objetivo de robar información financiera y relacionada con operaciones de petróleo y gas (KPMG International Cooperative, 2013; World Energy Council, 2016b).
2011 Electricidad Natural
El terremoto de Tohoku provocó un enorme tsunami, que afectó a la central nuclear de Fukushima Daiichi con una ola de cerca de 15 metros de altura. La inundación apagó el sistema de refrigeración, haciendo inevitable la fusión parcial de los reactores 1, 2 y 3, así como varias explosiones de hidrógeno. Cientos de miles de hectáreas de suelos se contaminaron con elementos radioactivos que escaparon de los reactores, obligando a la evacuación de miles de personas (Frischknecht et al., 2015). La producción de energía nuclear en el Japón pasó del 31% en febrero de 2011 al 0% en 2012 después del cierre de otros reactores nucleares (Hayashi & Hughes, 2013).
2012 Petróleo/ gas Ciberataque
Un ataque cibernético utilizó el virus informático Shamoon para inhabilitar más de 30.000 computadoras de las estaciones de trabajo en Saudi Aramco, provocando que el 85% del hardware tuviera que ser destruido. Rasgas en Catar, sufrió un ataque similar y tuvo que dejar todos sus sistemas fuera de línea por un periodo corto de tiempo (KPMG International Cooperative, 2013; World Energy Council, 2016b).
2012 Gas natural Ciberataque
El responsable de ciberseguridad en los Estados Unidos reportó la ocurrencia de ataques cibernéticos contra compañías de transporte de gas natural, con intrusiones en los sistemas que venían desde diciembre de 2011. Dichos ataques fueron hechos a través de spear phishing, que se trata de fraude de suplantación a través de correos dirigidos a personas específicas en la industria, con el fin de obtener acceso a información confidencial (KPMG International Cooperative, 2013).
2013 Energía / gobierno
Ciberataque
el Departamento de Energía de los Estados Unidos confirmó que servidores y equipos en su sede principal en Washington se vieron comprometidos en un ataque cibernético, donde información de su personal y otros contratistas fue robada (KPMG International Cooperative, 2013).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
101
3. DEFINICIONES Y CONCEPTOS CLAVE
El riesgo es uno de los conceptos empleados para evaluar la Seguridad Energética. Dentro de ésta,
el riesgo se puede ver como una cadena de perturbaciones, impactos sobre el sistema energético y
consecuencias en la sociedad (Månsson, Johansson, & Nilsson, 2014).
Riesgo
El riesgo es una incertidumbre medible (Knight, 1921). Para que haya riesgo se necesitan dos
elementos: primero, incertidumbre acerca de los resultados potenciales de un experimento y
segundo, que los resultados importen en términos de utilidad. Algunas definiciones de riesgo se
enfocan solamente en la probabilidad de que ocurra un evento mientras que otras incorporan la
probabilidad y las consecuencias del evento. Por lo general, se analizan los resultados negativos de
los eventos.
Gestión de riesgo
Según el estándar de análisis de riesgo de ISO (International Standards Organisation, 2009a, 2009b)
el establecimiento del contexto de la evaluación es el paso fundamental para el análisis y gestión
del riesgo. En este paso se establecen los parámetros que se tendrán en cuenta para la gestión del
riesgo, así como el alcance y los criterios de riesgo para el proceso. Entre los componentes del
contexto están la caracterización del sistema, incluyendo sus componentes y actores, y la definición
de los criterios de riesgo. Los criterios de riesgo son los límites de exposición a niveles de riesgo,
aceptables o inaceptables (Bolado-Lavin et al., 2012). Luego de establecer este contexto, se siguen
tres pasos para la evaluación del riesgo:
1. Identificación: incluye identificación de fuentes de riesgo, áreas de impacto, eventos, causas
y consecuencias potenciales que pueden impedir la obtención de un objetivo
2. Análisis: en esta etapa se consideran las causas y fuentes de riesgo, sus consecuencias
positivas y negativas y la probabilidad de que ocurran tales consecuencias.
3. Evaluación: en esta etapa se toman decisiones respecto al manejo y la prioridad de los
riesgos. Estas decisiones dependen de los objetivos del estudio y de la naturaleza del
sistema y los riesgos. En sistemas energéticos existen riesgos diversificables, como los
riesgos específicos de una ruta de transporte. Otros riesgos son sistemáticos, y afectan a
todos los agentes del mercado de forma que no se pueden diversificar. Finalmente, existen
riesgos sistémicos, causados por las interdependencias y efectos cascada de eventos dentro
de sistemas que son inestables o metaestables (Månsson et al., 2014).
4. RIESGOS A LA SEGURIDAD ENERGÉTICA
Los riesgos identificados en Seguridad Energética dependen de si se considera un sector específico
(enfoque sectorial), o varios sectores relacionados (enfoque sistémico). Así mismo, los riesgos
difieren dependiendo de si el alcance geográfico es nacional o regional; en este último caso, se hace
énfasis en la interdependencia de sistemas y redes (Bolado-Lavin et al., 2012). A su vez, el horizonte
temporal define también el alcance del análisis de riesgo. Existen riesgos de corto plazo, como
interrupciones súbitas del suministro y subidas de precio o de largo plazo, como el estrés causado
por la falta de inversión.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
102
Independientemente del dominio y alcance del análisis, se reconocen dos orígenes del riesgo:
endógeno y exógeno (Bolado-Lavin et al., 2012). Esta diferenciación es seguida por la IEA en su
modelo de riesgos de corto plazo, MOSES (OECD/IEA, 2011b). Escribano Francés, Marín-Quemada,
& San Martín González (2013) distinguen entre riesgos primarios (causas socioeconómicas o
técnicas), secundarios (interrupción de la oferta, daño a la propiedad y salud humana causados por
riesgos primarios), y vulnerabilidad causada por la exposición al riesgo y expresada en volatilidad de
precios.
Una de las preocupaciones desde el punto de vista de la planeación es identificar y cuantificar el
impacto de los distintos riesgos sobre las diferentes dimensiones de la Seguridad Energética. En la
siguiente sección se presentan los resultados de la revisión de estudios donde se considera el riesgo
como criterio para formular acciones y políticas que aumenten la Seguridad Energética en distintos
sectores.
5. DESARROLLO DE SISTEMAS PARA EVALUAR EL RIESGO DE SEGURIDAD ENERGÉTICA
En la literatura, se reportan proyectos que incluyen el riesgo como parte del análisis de Seguridad
Energética. Dentro de la Unión Europea se ha desarrollado un conjunto de proyectos que buscan
evaluar la Seguridad Energética de forma sistémica y considerando criterios de riesgo, como
SECURE, COUNTERACT, REACCESS, EURACOM e INTEGRISK (Bolado-Lavin et al., 2012). Otras
entidades como APERC (2007) y OECD-IEA (2011b) han desarrollado modelos de evaluación de la
Seguridad Energética y consideran también factores de riesgo. Estos estudios y proyectos se
resumen en la Tabla 14.
Tabla 14 Resumen de aproximaciones al análisis de Seguridad Energética considerando criterios de riesgo Fuente: Elaboración Propia
Año publicación
Nombre Entidad Objetivo
2006 (Scheepers et
al., 2006)
ECN, cofinanciado por gobierno
holandés.
Desarrollo de indicadores cuantitativos de suministro en el mediano y largo plazo (índice oferta/demanda) y de capacidad de manejar interrupciones de corto plazo
2007 APERC Asia Pacific
Energy Research Centre.
Desarrollo de indicadores para calificar el riesgo energético de las economías y su impacto en las dimensiones de disponibilidad, accesibilidad, asequibilidad y aceptabilidad
2009 SECURE
CEPS, Centre for European Policy
Studies. Financiado por
la Unión Europea
Seguridad Energética considerando incertidumbre, riesgo e implicaciones económicas. Evalúa riesgos relacionados con geopolítica, formación de precios y el diseño técnico y económico de los mercados energéticos de la UE y externos a ella.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
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Año publicación
Nombre Entidad Objetivo
2009 COUNTERACT
UITP, cofinanciado
por Unión Europea.
Consorcio de redes de usuario en transporte y en transporte y producción de energía para mejorar la seguridad contra ataques terroristas. Se identificaron las mejores prácticas y desarrollaron guías para operadores.
2010 REACCESS Unión Europea
Desarrollo de herramientas adecuadas para el análisis de escenarios de importación en EU27+. Considera aspectos técnicos, económicos y ambientales de los principales corredores, para todas las materias primas energéticas e infraestructuras.
2011 EURACOM Unión Europea Metodologías de evaluación de riesgo y planeación de contingencia para redes interconectadas
2011 MOSES OECD-IEA
Definición de indicadores de riesgo para evaluar y comparar la Seguridad Energética de corto plazo de países en la IEA, hace énfasis en la dimensión de resiliencia de la Seguridad Energética.
2013 INTEGRISK Unión Europea Reconocimiento temprano, monitoreo y gestión integrada de riesgos asociados con nuevas tecnologías y nuevos materiales.
En relación con la idea de Seguridad Energética, la mayoría de los estudios de la Tabla 14 se enfocan
en la resiliencia y capacidad de sobreponerse a eventos no planeados. Algunos estudios como APERC
(2007) considera las dimensiones de Disponibilidad, Accesibilidad, Asequibilidad y Aceptabilidad.
Las dimensiones de Seguridad Energética consideradas en los estudios dependen del alance y
objetivos de estos. Desde el punto de vista de los consumidores, las principales dimensiones de
riesgo son la física, relacionada con la disponibilidad, accesibilidad y confiabilidad, y la económica,
relacionada con la asequibilidad y volatilidad de los precios (Månsson et al., 2014). Ambas
dimensiones están interrelacionadas: un evento de corto plazo que interrumpa la oferta hará subir
los precios de un energético, mientras que un periodo prolongado de precios bajos o de alta
volatilidad, hace disminuir las inversiones lo cual, con el paso del tiempo, afecta la disponibilidad
(Månsson et al., 2014; Valdés Lucas, Escribano Francés, & San Martín González, 2016). De acuerdo
con (Cherp et al., 2012), los riesgos asociados con actores malevolentes afectan la dimensión de
soberanía, mientras que riesgos asociados con factores técnicos y naturales predecibles afectan la
dimensión de robustez y los riesgos debidos a factores diversos e impredecibles, la resiliencia.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
104
6. FUENTES Y TIPOS DE RIESGOS ENERGÉTICOS EN LA LITERATURA
En la Tabla 15 se resumen los tipos de riesgos identificados en los estudios discutidos en la sección
anterior. Como se observa en la tabla hay divergencia en las clasificaciones de riesgo. La razón de
esto es que los riesgos se identifican de acuerdo con el contexto del estudio y en este caso, los
estudios varían en su alcance y van desde el corto (MOSES, ECN) al largo plazo (SECURE), abarcando
sectores específicos (EURACOM) o sistemas energéticos en general (SECURE, MOSES). Se observan
más coincidencias en el enfoque de riesgos de los diferentes estudios cuando las categorías
anteriores se desagregan en los eventos de corto plazo o los procesos de largo plazo que pueden
afectar las dimensiones de la Seguridad Energética.
Tabla 15 Resumen de los tipos de riesgos identificados en estudios de Seguridad Energética reportados en la literatura.
Fuente: Elaboración Propia
Tipos de Riesgos identificados Estudio
Social REACCESS, INTEGRISK
Energético REACCESS
Político REACCESS, INTEGRISK, ECN
Económico / Financiero REACCESS, SECURE, ESRI, INTEGRISK, APERC
Geológicos SECURE, MOSES
Tecnológicos SECURE, MOSES, INTEGRISK, APERC
Geopolíticos SECURE, MOSES, ESRI, APERC
Ambiental SECURE, ESRI, INTEGRISK, ECN
Intencional EURACOM
Falla / Accidente EURACOM
Naturaleza EURACOM
Cascada EURACOM
Confiabilidad ESRI
Regulatorio/Legal INTEGRISK, APERC
Restricciones técnicas ECN
En términos generales, en los estudios revisados se pueden distinguir los riesgos intencionales y no
intencionales relacionados con aspectos técnicos, económicos, políticos, y ambientales de los
sistemas energético(Bolado-Lavin et al., 2012), como se muestra en la Tabla 16.
Tabla 16 Taxonomía general de riesgos de Seguridad Energética por tipo y fuente. Fuente: Adaptado de (Bolado-Lavin et al., 2012).
Tipo Intencional No intencional
Amenazas Peligros
Técnico Sabotajes, ataques Fallas de infraestructura
Político Ataques dirigidos, paros Orden público, guerra
Económico Disputas comerciales, monopolización mercados
Volatilidad de precios
Ambiental Huracanes, terremotos, inundaciones, derrumbes.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
105
En algunos estudios como EURACOM, se usan dos grandes categorías para clasificar los riesgos:
intencionales y no intencionales. Esta última categoría se divide en fallas/accidentes, naturaleza y
cascada. Nótese que la división es coherente con el objetivo del proyecto que es aumentar la
Seguridad Energética de redes interconectadas (Ver Tabla 17).
Tabla 17 Riesgos que pueden afectar la operación de infraestructuras críticas de red en la Unión Europea, clasificados por tipo, e identificados en el proyecto
Fuente: adaptado de EURACOM (EUROPA - CORDIS, 2009)
Intencional Falla/ accidente Naturaleza Cascada
Terrorismo Vandalismo Robo (cobre, metales) Robo (equipo) Acción industrial Ataque cibernético dirigido Virus /troyanos Acto de guerra Incidente diplomático
Negligencia Error Impacto Ingreso de agua Explosión Fugas de información Daño de equipo Derrames químicos Pérdida, rotación de personal Tecnología obsoleta
Condiciones climáticas extremas Pandemias Geológico Fuego Inundación Actividad solar
Pérdida de electricidad, plantas, servicios Pérdida de telecomunicaciones Pérdida de suministro eléctrico a la red de transmisión. Pérdida de capacidad de almacenamiento bombeada
Por otra parte, en su estudio de la Seguridad Energética de largo plazo en la Unión Europea, SECURE,
Checchi, Behrens, & Egenhofer (2009a) clasifica los riesgos en geológicos, tecnológicos, económicos,
geopolíticos y ambientales, como se observa en la Tabla 18.
Tabla 18 Tipos de riesgos a la Seguridad Energética de largo plazo en la Unión Europea, identificados por (Checchi, Behrens, & Egenhofer, 2009b) en el proyecto SECURE. Estos riesgos corresponden a los sectores de
petróleo, gas natural, carbón, energía nuclear, renovables y calor. Fuente: Adaptado de (Checchi et al., 2009b)
Tipo de riesgo Descripción
Geológicos Agotamiento de un recurso
Tecnológicos
fallas del sistema debidas al clima
falta de inversión en capital
malas condiciones del sistema energético
Económico
Fluctuaciones erráticas de precios
Precios altos (importadores)
Precios bajos (disminuyen inversión en productores)
Regulación en países productores que afecte la inversión
Geopolítico
Acción deliberada de otros gobiernos
Guerra
Orden público
Terrorismo
Ambientales Daño por accidentes como derrames
Emisiones de gases efecto invernadero
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106
Finalmente, en su enfoque de riesgos de corto plazo MOSES, la OECD se enfoca en la seguridad física
de fuentes primarias y combustibles y excluye ideas importantes en el largo y mediano plazo como:
Impacto energético de sistemas energéticos, el rápido crecimiento de la demanda de servicios
energéticos y el agotamiento de recursos naturales. También excluye la asequibilidad y la volatilidad
de los precios energéticos (OECD/IEA, 2011b). Al concentrarse en el corto plazo, MOSES evalúa
principalmente el impacto de riesgos externos e internos, así como la capacidad de los distintos
países de reponerse a dichos riesgos (Resiliencia).
Tabla 19 Dimensiones de la Seguridad Energética consideradas en el análisis de corto plazo de MOSES Fuente: (OECD/IEA, 2011b).
Tipo Riesgo Resiliencia
Externo Riesgos asociados con las interrupciones potenciales de importaciones.
Capacidad para responder a las interrupciones de importaciones sustituyendo con otros proveedores y rutas.
Interno Riesgos que resultan de la producción interna y la transformación de la energía.
Capacidad interna para responder a las interrupciones en la oferta de suministro, como inventarios.
La seguridad de un sistema energético va más allá del estado de su infraestructura que es el foco
primario de MOSES, y también tiene que ver con cuán efectivas sean sus políticas y regulaciones, así
como también la estructura de mercado y el entorno para la inversión. Aunque la gobernanza y los
factores institucionales y de inversión son importantes, no se cuantifican con facilidad y no se
reflejan en el sistema (OECD/IEA, 2011b). En electricidad MOSES no incluye las fuentes eólicas,
solares u oceánicas porque no se pueden analizar por separado de la seguridad de sistemas
eléctricos. Aunque la seguridad del suministro es importante en últimas a los consumidores y
diseñadores de políticas les preocupa la seguridad de los servicios energéticos, así que hay que
incorporar la electricidad y los usos finales.
7. RIESGOS EN LOS DIFERENTES SECTORES ENERGÉTICOS
Los sectores energéticos están fuertemente relacionados, por tanto, existen riesgos transversales a
varios de los sistemas; sin embargo, cada sector ha interiorizado de forma diferente la gestión de
los riesgos, estructurando diferentes formas de adminístralos. A continuación, se presenta algunas
referencias respecto a los riesgos más relevantes para cada sector de acuerdo a la literatura
internacional.
7.1. Riesgos en el sector petróleo
El suministro de petróleo se ve afectado por diversas causas. De acuerdo con la EIA, las
interrupciones no planeadas en el suministro de petróleo han aumentado desde 2011, llegando a
su nivel más alto de 3 millones de barriles por día en mayo de 2016.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
107
Source: U.S. Energy Information Administration, Short-Term Energy Outlook, June 2016
Note: OPEC is the Organization of the Petroleum Exporting Countries. OPEC disruptions include crude oil only, while non-OPEC
disruptions include crude oil and other liquid fuels.
Figura 39 Interrupciones mensuales no planeadas de la oferta global de petróleo Fuente: identificadas por (EIA, 2016b)
Las causas de dichas interrupciones son, en su mayoría políticas, aunque los eventos naturales y los
errores humanos también contribuyen de forma significativa.
Source: U.S. Energy Information Administration, Short-Term Energy Outlook, June 2016
Figura 40 Origen de las interrupciones no planeadas desde 2011 Fuente: identificadas por (EIA, 2016a)
Checchi et al. (2009) identifica los siguientes riesgos que pueden afectar el suministro de petróleo a
la Unión Europea:
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
108
● Transporte: exposición de las rutas de transporte en los estrechos del bósforo, Bab-el-
Mandab, Suez y en la tubería Sumed.
● Aumento de la competencia por recursos globales, nacionalismo en países con reservas
(para las operadoras de petróleo).
● Precios, volatilidad e impacto sobre la economía. Bajos precios que impidan el tránsito a
energías bajas en carbono.
● Sustitución de energéticos.
Adicionalmente, en su estudio de la Seguridad Energética de Asia Pacífico APERC (2007) identifica
los siguientes riesgos que pueden afectar el suministro de petróleo
● Altos costos que impiden el desarrollo de infraestructura de almacenamiento en países en
desarrollo.
● Poco acceso de compañías nacionales a tecnologías avanzadas de exploración y explotación.
● Bajos precios del petróleo o inestabilidad de precios que desincentiven la inversión en
exploración y desarrollo de nuevas reservas.
7.2. Riesgos en el sector gas natural
A diferencia del petróleo, el gas natural se distribuye más ampliamente en el mundo, y el suministro
es en su mayoría regional, en lugar de global, pues la mayor parte del gas consumido internamente
por los productores y exportado se transporta por tuberías. En consecuencia, los riesgos de
suministro de gas natural se relacionan con la infraestructura de transporte y hay un énfasis en los
riesgos internos. En algunos casos, como en la Unión Europea, hay preocupación por la disminución
de la oferta interna y la creciente dependencia de importaciones. Respecto al gas natural y su
impacto en la Seguridad Energética de la unión Europea, Checchi et al. (2009) identifican los
siguientes riesgos al suministro de gas natural.
Tabla 20 Riesgos de la Seguridad Energética de la Unión Europea, asociados con el suministro de gas natural Fuente: identificados por (Checchi et al., 2009b)
Origen Riesgo
Externos (importaciones)
Riesgos de inversión e infraestructura
Riesgo de confiabilidad del proveedor
Riesgos de tránsito
Internos
Baja inversión en el mercado de gas natural
Demanda creciente
Producción decreciente
Incertidumbre en nuevas tecnologías como captura y secuestro de carbono
Sensibilidad de la demanda del sector eléctrico al precio del gas
Incertidumbre en regulación y su efecto en nuevas tecnologías
Impacto negativo de la liberación de mercados sobre la capacidad de responder a eventos de baja probabilidad y alto impacto
Aumento de contratos de corto plazo vs. Largo plazo
Bajos incentivos para invertir en almacenamiento e infraestructura de respaldo en mercados liberados
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
109
Adicionalmente, por su dependencia de la importación y exportación de gas natural licuado, APERC
identifica las restricciones a la capacidad de transporte de gas natural licuado, LNG, como un riesgo
al suministro (APERC, 2007).
7.3. Riesgos en el sector carbón
Las reservas de carbón se encuentran distribuidas en todos los continentes, aunque existe un
importante mercado mundial de carbón. En general, los riesgos asociados con el suministro de
carbón son internos y se relacionan con la cadena de suministro. Checchi et al. (2009) señala los
siguientes riesgos del carbón en la Seguridad Energética de largo plazo de la unión europea.
● Vulnerabilidad de cadenas de suministro justo a tiempo en el mercado global.
● Cambios en la demanda global.
● Riesgos ambientales de la extracción y combustión de carbón.
Otros riesgos de largo plazo se relacionan con el aspecto ambiental del consumo de carbón y la
capacidad de desarrollar tecnologías para mitigar los impactos negativos. En este sentido, (APERC,
2007) indica los siguientes riesgos de largo plazo:
● Impactos ambientales, calentamiento global.
● Incertidumbre en el desarrollo y costo de tecnologías de captura y secuestro de carbono.
● Altos costos de desarrollo de infraestructura de producción y transporte en países en
desarrollo.
7.4. Riesgos en las energías renovables no convencionales
Las energías renovables han ganado participación en los sistemas energéticos a nivel mundial,
impulsadas por nuevos compromisos y legislaciones. No obstante, exponen riesgos como:
● Falta de acceso a la tecnología en países en desarrollo (APERC, 2007).
● Altos costos de generación y construcción, comparados con otras tecnologías (APERC,
2007).
● Limitaciones en la capacidad de suministro de biocombustibles (APERC, 2007).
● Precios bajos del petróleo y sus derivados de manera prolongada.
Otros riesgos asociados a los proyectos de renovables son identificados en (IEA-RETD, 2011).
● Cancelación de los beneficios tarifarios a los nuevos proyectos.
● Cancelación de los beneficios impositivos a los nuevos proyectos.
● Infraestructura portuaria. Posible retraso en la construcción.
● Retraso en el licenciamiento de nuevos proyectos.
● Incertidumbre sobre la variación de las tasas de interés debido a la condición del mercado.
● Indisponibilidad de mano de obra calificada.
● Altos costos de la tecnología.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
110
7.5. Riesgos en el sector energía eléctrica
Por la estrecha relación del sector eléctrico con los demás sectores energéticos, debido a su
naturaleza, los riesgos asociados a estos tienes repercusiones sobre el sector eléctrico. Algunos
riesgos del sector eléctrico a nivel global identificados son:
Incumplimiento de las obligaciones contratadas.
Indisponibilidad de las instalaciones.
Retrasos en la expansión de los sistemas.
Falta de planeación de largo plazo.
Cambio en los modelos de negocio.
Cambio de regulación.
El Banco para el Desarrollo de Asia público en 2010, un análisis de la gestión del riesgo para el sector
eléctrico en Asia, donde se identificaron los riesgos relacionados en la Tabla 21 asociados con el
suministro de energía eléctrica.
Tabla 21 Riesgos de la Seguridad Energética en Asia, asociados con el suministro energía eléctrica Fuente: identificados por (ADB, 2010)
Dimensión Riesgo
Riesgos Institucionales
Político
Falta de institucionalidad
Corrupción
Privatización de las empresas eléctricas
Políticas de integración de renovables (riesgos de insostenibilidad y la incapacidad de proporcionar subsidios)
Legal Incumplimiento del marco legal
Regulación
Regulación politizada
Falta de autonomía del regulador
Otorgamiento de plantas de generación ad hoc
Procedimientos de licenciamiento rápidos
Plazos cortos para decidir
Riesgos Organizacionales
Planeamiento
Intereses políticos o infundados determinan las inversiones del sector y la asignación de recursos
Poca participación de la demanda
Aumento de la demanda
Posición financiera no transparente y el desempeño técnico de los servicios públicos
Financieros
Insuficiencia de la capacidad de gestión financiera (planificación, ejecución, supervisión y notificación informatizadas)
No alineación de las prioridades presupuestarias con los planes de inversión
Ejecución presupuestaria imprevisible puede dar lugar a reasignaciones no planificadas
Débiles controles internos sobre la gestión de ingresos y gastos
Falta de información oportuna
Falta de auditorías externas relevantes de las agencias sectoriales y las empresas de servicios públicos
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
111
No cobertura de los costos de operación a largo plazo en la estructura tarifaria existente
Nivel de endeudamiento de las empresas
Recursos humanos Evidencia de conflicto de intereses con respecto a nombramientos de personal
Bajos salarios
Sectores Operacionales
Generación La falta de mantenimiento u obsolescencia de los activos de generación de energía
Interés de los inversionistas y / o preferencia histórica por tecnología
Transmisión
La falta de mantenimiento u obsolescencia de los activos de transmisión de energía
No adherencia a operaciones y procedimientos comerciales
Uso de medidores electromecánicos
Distribución
Desviación de los recursos de mantenimiento
Limitaciones de acceso a las redes
Altos costos de la distribución
Usuario
Nuevas conexiones
Instalación y sustitución de medidores
Alto nivel de cuentas por cobrar e incumplimiento en los pagos de facturas
8. RIESGOS Y ESTADO DE LA SEGURIDAD ENERGÉTICA
La evaluación de riesgos en los estudios discutidos en esta sección se basa en la definición de
conjuntos de indicadores que reflejan el estado del sistema de interés y su relación con los riesgos
identificados. Por ejemplo, en la construcción del índice de riesgo energético de los EEUU se tienen
cuatro categorías de riesgo que agrupan 37 criterios los cuales se evalúan con el correspondiente
número de indicadores. Igualmente, en el modelo de Seguridad Energética de corto plazo de la
OECD, MOSES, se tiene un conjunto de indicadores para cada fuente energética, asociados con los
riesgos externos e internos y con la dimensión de resiliencia de la Seguridad Energética.
No todas las evaluaciones de riesgo se basan en la construcción de un índice que agrupe diferentes
criterios e indicadores. En el caso del índice de riesgo de los EEUU, de REACCESS y del índice de
riesgo de WEC, los indicadores se agrupan usando pesos relativos con el fin de llegar a una única
medida. En otros casos, como los de los modelos de riesgos de Seguridad Energética MOSES, riesgos
de infraestructura crítica EURACOM, y Bolado-Lavin et al. (2012) se proponen metodologías para
identificar y evaluar riesgos en una región, pero no se construye un único índice. MOSES propone
una escala cualitativa con el fin de agrupar los países.
En la siguiente sección se discuten los distintos indicadores de Seguridad Energética identificados
en la literatura y se identifican aquellos relacionados con riesgos.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
112
9. APROXIMACIÓN A LOS RIESGOS DE LA SEGURIDAD ENERGÉTICA EN EL CONTEXTO COLOMBIANO
A continuación, se enuncian riesgos a los que se encuentran sometidos los diferentes sectores
energéticos en el país, los cuales serán profundizados en el transcurso del estudio (Tabla 22):
Tabla 22 Riesgos de la Seguridad Energética en el contexto colombiano
Sector Riesgos
Petróleo
Contrabando de combustibles
Voladura de poliductos
Robo de combustible desde los poliductos
Bajos precios del petróleo internacional
Escasez en la exploración del recurso
Obsolescencia tecnológica
Limitación en la capacidad de refinación
Agotamiento de los recursos fuentes
Derrames de crudo
Inestabilidad jurídica
Corrupción
Rechazo de la sociedad a la explotación petrolera
Falta de capacidades tecnológicas
Altos precios de los combustibles
Indisponibilidad de la infraestructura vial
Capacidad de almacenamiento en las ciudades
Ejercicio de poder de mercado de los agentes
Gas Natural
Agotamiento de recursos
Baja capacidad de las regasificadores
Baja capacidad de los gasoductos
Volatilidad en el precio de compra del GNL internacional (bolsa)
Volatilidad en el precio de compra del GNL internacional (contrato)
Baja capacidad de almacenamiento
Volatilidad en la demanda del sector eléctrico
Rechazo de las comunidades tradicional
Rechazo de las comunidades al Shale
Impuesto a las emisiones de CO2
Incertidumbre en la regulación a combustibles no convencionales
Indisponibilidad de tecnología
Activos de I+D en manos extranjeras
Desabastecimiento de gas
Falta de inversión en infraestructura de transporte
Riesgos contractuales
Estructura del mercado del gas
Ejercicio de poder de los productores/comercializadores
Atentados terroristas a la infraestructura
Carbón
Falta de seguridad en la extracción subterránea
Informalidad en la minería
Baja tecnificación de la minería subterránea
Impuestos a las emisiones de CO2
Orden Público
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113
Indisponibilidad de las vías
Falta de demanda del carbón
Bajo crecimiento de la industria
Precio internacional del carbón
Rechazo de la comunidad
Biocombustibles
Seguridad alimentaria
Uso del suelo
Disponibilidad del agua
Eventos climáticos extremos
Volatilidad en los precios
Competencia por el recurso
Ejercicio de poder de mercado de grandes compradores
Transporte de la materia prima
Cambio de regulación en subsidios
Energía Eléctrica
Falta de capital humano
Volatilidad de la generación hidráulica
Atraso en las obras de infraestructura
Costos de los combustibles
Ataques a infraestructura
Rechazo a la comunidad
Eventos naturales extremos
Poder de mercado
Inestabilidad regulatoria
Mercado de contratos de corto plazo
Propiedad de las empresas
Competencia por los combustibles
Acceso limitado a los combustibles de generación
Ataques cibernéticos
Cambio en políticas de gobierno
Mayores restricciones medioambientales
Uso del territorio
Impuestos
Baja predictibilidad de la demanda
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114
IV. PROPUESTA DE INDICADORES CLAVE DE DESEMPEÑO.
1. METODOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN
Existen diversas metodologías y herramientas para evaluar la Seguridad Energética; aclarando que
dependen de los criterios y el concepto tenido en cuenta por el evaluador. En general, los índices
de carácter cuantitativo son más utilizados para medir variables como intensidad energética o
precios, mientras que los índices cualitativos son usados para medir variables geopolíticas y de
gobernanza difíciles de cuantificar (Ang, Choong, & Ng, 2015). A continuación, se resumen los
principales índices en cuanto a Seguridad Energética.
1.2. Energy Sustainability Index - World Energy Council (WEC)
La definición de sostenibilidad energética del Concejo Mundial de Energía está basada en tres
dimensiones principales: Seguridad Energética, Equidad Energética y Sostenibilidad
Medioambiental (ver Figura 41). Estos aspectos juntos constituyen un Trilema, lograr un alto
rendimiento en las tres denota complejas relaciones entrelazadas entre actores públicos y privados,
gobiernos y reguladores, factores económicos y sociales, recursos nacionales y las preocupaciones
ambientales. El Índice de Trilema Energético clasifica 125 países de acuerdo con su desempeño
energético y provee una base para la medición del progreso.
Figura 41 Estructura del Trilema energético Fuente: Tomado de World Energy Council
La Seguridad Energética se refiere al manejo efectivo del suministro primario de energía, de recursos
domésticos y externos. La confiabilidad de la infraestructura energética y la habilidad de los
proveedores de energía para satisfacer la demanda actual y futura. La equidad energética se refiere
al acceso y asequibilidad de la energía. Por último, la sostenibilidad Medioambiental se refiere a
lograr eficiencias tanto en la oferta como en la demanda de energía. Desarrollo de fuentes de
energía renovables y con bajos niveles de carbono.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
115
Las clasificaciones del índice se basan en una serie de conjuntos de datos que capturan tanto el
desempeño energético y el contexto de que este rendimiento. Los indicadores de rendimiento
energético consideran la oferta y la demanda, la asequibilidad y el acceso a la energía, y el impacto
ambiental de la producción de energía de un país y su uso. Los indicadores del contexto consideran
las circunstancias más amplias de la eficiencia energética, incluyendo la capacidad de un país para
proporcionar política coherente, predecible y estable y marcos regulatorios además capacidades
para la investigación, el desarrollo e implementación (I + D) y la innovación, como también de atraer
la inversión.
Debido que los países poseen recursos únicos, políticas, objetivos y desafíos, la clasificación absoluta
puede no ser tan significativa como su clasificación relativa en comparación con sus pares. En este
orden de ideas es posible realizar el análisis por regiones o por grupos económicos.
1.2.1. Estructura del índice y criterios
Para medir el rendimiento general de un país, el índice de mira a los indicadores en cuatro áreas: la
Seguridad Energética, la equidad energética, la sostenibilidad medioambiental y el contexto del país.
Para cada área, se definen indicadores granulares para capturar aspectos clave de rendimiento. Por
ejemplo, la Seguridad Energética se evalúa observando la seguridad del suministro de alimentación
y energía y la capacidad de resiliencia de infraestructura energética. Las dimensiones principales se
componen de categorías de indicadores. En total hay 35 indicadores, que se componen de 71 puntos
de datos. De acuerdo con la siguiente tabla.
Tabla 23 Estructura y peso del índice Fuente: Tomado de World Energy Council
Dimensión Peso Categoría del Indicador Peso Indicador Peso
Seguridad Energética
30%
Seguridad del suministro energético
15%
Diversidad de fuentes energéticas primarias 5.0%
Consumo energético en relación 5.0%
Dependencia de importaciones 5.0%
Resiliencia 15%
Diversidad de matriz de generación 5.0%
Almacenamiento de energía 5.0%
Preparación (Factor Humano) 5.0%
Equidad Energética
30%
Acceso 10% Acceso a electricidad 5.0%
Acceso a cocción limpia 5.0%
Calidad del suministro 10% Calidad del suministro de electricidad 5.0%
Calidad del suministro en zonas urbanas vs rural
5.0%
Asequibilidad y la competitividad
10%
Precios de electricidad 3.3%
Precios de Gasolina u diésel 3.3%
Precios de gas natural 3.3%
Sostenibilidad Ambiental
30%
Productividad de los recursos de energía
10% Intensidad energética 5.0%
Eficiencia de la generación, T & D 5.0%
Emisiones GHG 10% Emisiones GHG 5.0%
Deforestación 5.0%
Emisiones CO2 10%
Intensidad de CO2 3.3%
Emisión per cápita de CO2 3.3%
Emisión de CO2 por electricidad 3.3%
10% 2% Ambiente macroeconómico 0.5%
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
116
Dimensión Peso Categoría del Indicador Peso Indicador Peso
Contexto de país
Marco político coherente y predecible
Efectividad del gobierno 0.5%
Estabilidad Política 0.5%
Percepción de la corrupción 0.5%
Estabilidad del ambiente regulatorio
2%
Transparencia en diseño de política 0.7%
Leyes y normas 0.7%
Calidad regulatoria 0.7%
Iniciativas que fomentan la I+D+i
2%
Protección de la propiedad intelectual 0.5%
FDI transferencia tecnológica 0.5%
Capacidad de innovación 0.5%
Número de patentes por residente 0.5%
Inversión 2% Flujo de IED 1.0%
Facilidad para hacer negocios 1.0%
Contaminación del aire, la tierra y el impacto del agua
2% Tratamiento de basuras 1.0%
Contaminación del aire 1.0%
Las Dimensiones, categorías de indicadores e indicadores le son asignados pesos para significar su
importancia relativa en cuanto al Trilema de la energía brindando robustez y simplicidad.
1. Dimensiones del Trilema: Cada una de las dimensiones del Trilema cuentan con el mismo peso
de 30% del índice cada una, el 10% restante corresponde al contexto del país.
2. Categorías de indicadores: Estos proveen una visión de los desafíos energéticos y las
oportunidades que enfrenta cada país en el índice. Cada categoría está igualmente ponderada
respecto a las otras que pertenezcan a la dimensión especifica.
3. Indicadores Individuales: Cada indicador se asume que aporta por igual medida a la categoría
a la que pertenece, respecto a la cantidad de indicadores que la compongan.
La selección de los indicadores que conforman el índice está guiada por los siguientes principios:
1. Robustez: Los indicadores deben ser extraídos de fuentes de información confiables o la
mejor disponible.
2. Sensibilidad Contextual: Los indicadores reflejan las situaciones particulares de cada país.
3. Relevancia: Los indicadores escogidos proveen información importante para los países en
cuanto a las metas trazadas por el índice.
4. Diferenciación: Cada indicador se concentra en un aspecto diferente, a menos que se
necesite profundización.
5. Cobertura: Cada indicador debe tener información de por lo menos 50% de los países.
6. Comparabilidad: La información con la que se calcula cada indicador proviene de una sola
fuente para asegurar comparabilidad entre países.
7. Balance: Los índices de cada dimensión proveen cobertura a diferentes temas de manera
equitativa.
Después de que la información para cada índice es recolectada y verificada, se calculan los puntajes
para cada indicador, estos serán posteriormente estandarizados a un rango de 0 – 100. Luego estas
calificaciones pueden ser escaladas de acuerdo con los pesos asignados anteriormente.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
117
Los resultados se agrupan por grados (A, B, C o D) clasificados de acuerdo a la media de todos los
países y la desviación estándar en cada dimensión.
Grado A: Aquellos que poseen una desviación 0.75 por encima de la media de la dimensión.
Grado B: Aquellos que poseen una desviación de hasta 0.75 por encima de la media de la dimensión.
Grado C: Aquellos que poseen una desviación de hasta 0.75 por debajo de la media de la dimensión.
Grado D: Aquellos que poseen una desviación 0.75 por debajo de la media de la dimensión.
Además, se calculan las tendencias de acuerdo con las posiciones que los países han tenido en años
anteriores en el índice.
1. Tendencia al alza: si el país se clasifica en 3 o más rangos en dos periodos consecutivos.
2. Tendencia a la baja: si el país se clasifica en 3 o menos rangos en dos periodos consecutivos.
1.2.1. Resumen de resultados 2016
Para el año 2016 el top 10 de los países fue casi en su totalidad europeo con excepción de Nueva
Zelanda, Dinamarca figura como número uno. Ocho de los países del top 10 lograron un puntaje
Triple A. Esto demuestra que las naciones deben desempeñarse bien en las tres dimensiones para
estar en lo más alto de la lista y que es posible lograr un sistema eléctrico en conjunto con una
política balanceada para desarrollar las tres dimensiones. Además, queda claro el impacto de las
políticas de largo plazo de Europa y particularmente las políticas 2020 de la Unión Europea en cuanto
al cambio climático. A continuación, en la Figura 42 se muestran el Top 10 general y por dimensión.
Figura 42 Top 10 para el año 2016
Fuente: Tomado de World Energy Council. (Oliver Wyman, 2016)
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
118
Cabe resaltar que existen diversos desafíos que deben enfrentar naciones que se desempeñan muy
bien en una dimensión para desempeñarse de igual manera en las otras y lograr el balance. Por
ejemplo, en el top 10 de sostenibilidad medioambiental está dominado por naciones que tienen un
gran potencial en energías renovables tales como Filipinas, Islandia y Colombia, que tienen gran
capacidad geotérmica e hidrológica. Un gran desafío para estos países es evitar la dependencia
extrema en una única fuente de energía que impacta directamente su resiliencia energética y por
ende la Seguridad Energética.
Como conclusión de estos resultados se aprecia que los países están apuntando a una tendencia al
alza en cuanto a equidad energética y desempeño ambiental, donde el acceso a la energía está
mejorando en conjunto con las fuentes de energía limpia y sustentan el crecimiento económico.
1.2.1. Análisis para Colombia
Colombia obtuvo una clasificación BBA siendo la A correspondiente a su desempeño en la dimensión
de sostenibilidad medioambiental, debido a las razones expuestas anteriormente; por lo tanto, se
ubica en el puesto 10 de esta dimensión. En cuanto a la Seguridad Energética Colombia se encuentra
ranqueada en el puesto 36 y en la equidad energética en el puesto 80. En general Colombia se
clasifica en el puesto 41 de acuerdo con la Figura 43.
Figura 43 Calificación para Colombia Fuente: Tomado de World Energy Council. (Oliver Wyman, 2016)
Colombia enfrenta grandes desafíios en cuanto a:
1. Expandir la cobertura de sus servicios de energía.
2. Encontrar soluciones en cuanto a las energías no convencionales.
3. Mejorar la calidad y la confiabilidad de sus servicios de energía.
4. Diversificar su canasta energética.
5. Continuar el crecimiento económico sin aumentar sus emisiones de CO2.
Además se destacan las principales areas en las que se debe enfocar su política energética:
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
119
1. Impulsar el sector minero energético como uno de los principales actores en cuanto al
crecimiento económico y desarrollo social.
2. Promover la eficiencia energética por parte de la demanda y consolidar una cultura
enfocada en el uso sostenible de los recursos naturales.
3. Fortalecer la participación de diferentes actores en el desarrollo de la industria.
4. Incremenar la busqueda de gas natural.
5. Desarrollar e imprementar sistemas de transporte masivos eficientes.
6. Asegurar la expansión de la capacidad de generación.
7. Fortalecer las garantías y las oportunidades de inversión en el país y aumentar la inversión
en ciencia y tecnología en el sector eléctrico.
1.3. Índice de Competitividad Energética Global - KPMG y el instituto Choseul de Francia
Este índice clasifica los países por continente en cuanto a la calidad de su canasta energética su
situación en términos del acceso y la disponibilidad de electricidad, además de su compatibilidad
con las políticas energéticas en cuestiones ambientales.
Para su cálculo utiliza los datos disponibles en bases de datos estadísticos oficiales (Banco Mundial,
OCDE, BP, etc…) de donde se seleccionan una quincena de series estadísticas que se evalúan con el
objetivo de asignar al país analizado una puntuación de 0 a 100, la puntuación más alta corresponde
a países más eficientes en términos energéticos. Estos índices son actualizados actualmente lo que
permite realizar el análisis histórico en términos de competitividad y desempeño energético.
Un país competitivo es aquel que, por sus políticas de estado y de la energía, ofrece un mix
energético equilibrado, las funciones disponibles y asequibles, mientras controla el impacto de sus
decisiones sobre el medio ambiente.
1.2.1. Estructura del índice y criterios
El índice se basa en 3 dimensiones principales y una adicional que recopila otros indicadores que no
quedan englobados en las primeras tres. A continuación, se listan las dimensiones y sus indicadores.
1. La calidad de la canasta energética:
a. Indicador de independencia energética.
b. Indicador de independencia del aceite.
c. Porcentaje de petróleo en la canasta energética.
d. Porcentaje de energía renovable en la generación.
e. Nivel de reservas de hidrocarburos.
2. Huella Ambiental:
a. Emisiones de CO2 per cápita.
b. Participación de la energía renovable e hidráulica en la generación.
c. Participación del carbón en la generación.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
120
3. Calidad, disponibilidad y acceso a la electricidad
a. Indicador de acceso a la electricidad.
b. Consumo de electricidad per cápita.
c. Pérdidas en la generación de energía.
d. Participación de la energía nuclear en la generación.
4. Otros:
a. Número de cortes de energía mensuales
b. Posibilidad de conexión al sistema
c. Ambiente de negocios
1.2.1. Resumen de resultados 2016
A continuación, se presentan los resultados de manera agrupada para todos los países evaluados,
como por ejemplo en el primer grupo están los 15 países de mayor desempeño (cuyo puntaje es
mayor a 57.5) de acuerdo con la siguiente tabla.
Tabla 24 Estructura y peso del índice Fuente: Tomado de (Choiseul & KPMG, 2012)
GRUPO NOTA NÚMERO DE PAÍSES PAÍSES (en orden de clasificación)
Los países más competitivos
>57.5 15 países
Noruega, Suecia, Islandia, Canadá, Dinamarca, Nueva Zelanda, Suiza, Finlandia, Francia, Colombia, Estados Unidos, Alemania, Austria, Australia, Emiratos Árabes Unidos.
Países competitivos
>47.5 - ≤57.5 37 países
Qatar, Rusia, Paraguay, Brasil, Reino Unido, España, México, Azerbaiyán, Georgia, Corea del Sur, Eslovaquia, Brunéi, Eslovenia, Trinidad y Tobago, Venezuela, República Checa, Argentina, Bahréin, China, Arabia Saudita, Países Bajos, Bélgica, Costa Rica, Letonia, Malasia, Perú, Portugal, Rumania, Singapur, Albania, Angola, Irlanda, Kazajistán, Tayikistán, Chile, Polonia.
Países intermedios >37.5 - ≤47.5 58 países
Armenia, Bulgaria, Ecuador, Estonia, Hungría, Kuwait, Omán, Libia, Botan, Bolivia, Gabón, Italia, Japón, Uruguay, Tailandia, Camerún, Grecia, Túnez, Croacia, Sudán y Sudán del Sur, Vietnam, Lituania, Congo (Brazzaville), Guinea Ecuatorial, Mozambique, Turquía, África del Sur, Birmania, Guatemala, Indonesia, Israel, Ucrania, Uzbekistán, Kirguizistán, Mongolia, Mauricio, Salvador, Irán, Filipinas, Serbia, Chipre, Costa de Marfil, Ghana, Namibia, Panamá, Nigeria, Zambia, Egipto, Macedonia,
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121
GRUPO NOTA NÚMERO DE PAÍSES PAÍSES (en orden de clasificación)
Montenegro, Irak, nueva guinea, Turkmenistán, Moldavia, Bangladesh, Bielorrusia, Bosnia-Herzegovina, Congo
Países deficientes ≥27.5 - ≤47.5 31 países
Pakistán, Malaui, Malí, Cuba, Jordania, Nicaragua, Honduras, Kenia, India, Jamaica, Nepal, Zimbabue, Etiopía, Ruanda, Resultados de búsqueda Sri Lanka, Camboya, Madagascar, Níger, Uganda, Mauritania, Republica Dominicana, Malta, Siria, Yemen, Afganistán, Eritrea, Líbano, Tanzania, Togo
Países Débiles <27.5 5 países Botsuana, Senegal, Burkina Faso, Benín, Haití
1.2.1. Análisis para Colombia
En este indicador Colombia figura entre los 15 países de mayor desempeño en el puesto 10, esto
gracias a la contribución de las energías limpias y renovables que hacen parte de su canasta
energética. A continuación, en la Tabla 25 se muestran los resultados para el top 15.
Tabla 25 Posiciones países con desempeño plus Fuente: Tomado de (Choiseul & KPMG, 2012)
Ranking 2016 País Resultado 2016 Lugar anterior Evolución
1 Noruega 73.3 1 Estable
2 Suecia 67.8 2 Estable
3 Islandia 65.2 4 En subida
4 Canadá 64.4 3 En caída
5 Dinamarca 63.3 5 Estable
6 Nueva Zelanda 63 6 Estable
7 Suiza 61.5 11 En subida
8 Finlandia 60.7 6 En caída
9 Francia 60.4 9 Estable
10 Colombia 60 11 En subida
11 Estados Unidos 60 6 En caída
12 Alemania 59.3 14 En subida
13 Austria 58.5 16 En subida
14 Australia 57.8 18 En subida
14 Emiratos Árabes Unidos 57.8 13 En caída
1.4. The Global Energy Architecture Performance Index (EAPI) - World Economic Forum
Desde 2011, el Foro Económico Mundial ha estado trabajando en la iniciativa New Energy
Architecture (NEA) en colaboración con Accenture para comprender mejor los cambios que se
suceden en el sistema de energía mundial y la forma de permitir la transición hacia una arquitectura
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
122
energética más asequible, sostenible y segura. Una parte fundamental de este trabajo ha sido el
desarrollo del Índice de desempeño de arquitectura energética (EAPI).
Este índice se presenta como herramienta que permite el análisis, la construcción y el soporte de
políticas energéticas. Se trata de un Índice compuesto por una totalidad de 18 indicadores
agrupados en tres sub-índices que corresponden a temas imperativos para el sector eléctrico.
1. El crecimiento económico y el desarrollo: este sub-índice mide el grado en que la
arquitectura energética de un país añade o resta valor al crecimiento económico y al
desarrollo (consta de seis indicadores).
2. La sostenibilidad ambiental: este sub-índice mide el impacto medioambiental del suministro
y consume de la energía dentro de la arquitectura de un país (consta de seis indicadores).
3. Acceso a la energía y la seguridad: este sub-índice mide el grado en que el suministro de
energía de un país es segura, accesible y diversificada (consta de seis indicadores).
1.2.1. Estructura del índice y criterio
En la siguiente figura se muestran los sub-índices e indicadores que hacen parte del cálculo del
índice.
Figura 44 The Global Energy Architecture Performance Index
Fuente: Tomado de (WEF, 2016)
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
123
El EAPI analiza variable de salida en lugar de variables de entrada para determinar la calificación de
cada uno de sus indicadores. Esto permite analizar en términos de eficiencia de producción en lugar
de disponibilidad o potencial. Los 18 indicadores del EAPI fueron elegidos siguiendo los siguientes
principios:
Uso de solo datos de salida: Se midieron datos de salida observables en lugar de utilizar
estimados.
Confiabilidad: Se utilizaron datos provenientes de instituciones reconocidas.
Reutilización: Se mantienen las fuentes de datos a lo largo de los años para facilitar las
comparaciones.
Calidad: Se selecciona la información que representa en mayor medida el indicador.
Cobertura: Se usan datos de cobertura global y temporal adecuada.
A continuación, Tabla 26 se presentan los pesos específicos de cada uno de los indicadores tenidos
en cuenta en el cálculo del índice.
Tabla 26 Estructura y Pesos del Índice Fuente: Tomado de (WEF, 2016)
Objetivo del sistema de energía
Medida (de) Nombre del indicador Peso del indicador
Desarrollo y crecimiento económico
Intensidad Intensidad energética. GDP por unidad de consumo de energía (PPP US$ por kg de petróleo equivalente)
0.25
Soportes/resta de crecimiento
costo de las importaciones de energía (%GDP) 0.125
Valor de las importaciones de energía (%GDP) 0.125
Accesibilidad
Grado de distorsión artificial de los precios de la gasolina (índice)
0.125
Grado de distorsión artificial de los precios de Diesel (índice)
0.125
Precios de la electricidad para la industria (US$ por kWh)
0.25
Sostenibilidad
ambiental
Tasa de las fuentes de combustibles bajas en carbono en la matriz
energética
Alternativa y energía nuclear (% de consumo total de energía, incl. Biomasa)
0.2
Emisiones de impacto
Emisiones de CO2 para la producción de electricidad, total gCO2/kWh
0.2
Las emisiones de metano en el sector energético (toneladas métricas de CO2 equivalente) / población total
0.1
Las emisiones de Óxido nitroso en el sector energético (toneladas métricas de CO2 equivalente) / población total
0.1
PM2.5, nivel de los países (microgramos por metro cúbico)
0.2
Consumo promedio de combustible para vehículos de pasajeros (l/100km)
0.2
Acceso a la energía
y la seguridad Nivel y calidad del acceso
Tasa de electrificación (% de población) 0.2
Calidad del suministro eléctrico (1 - 7) 0.2
Porcentaje de la población que utiliza combustibles sólidos para cocinar (%)
0.2
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
124
Objetivo del sistema de energía
Medida (de) Nombre del indicador Peso del indicador
Diversidad de la oferta Diversidad de la oferta total de energía primaria 0.1/0.22
Autosuficiencia Dependencia de la importación (importaciones de energía, uso de la energía neta (%)
0.2
Diversificación de contrapartes de importación 0.1/03
1.2.1. Resumen de resultados 2016
A continuación, se muestran los resultados de la clasificación del desempeño de los países.
Tabla 27 Posiciones para 2016 Fuente: Tomado de (WEF, 2016)
País
2016 Puntuación
Crecimiento económico y desarrollo
Sostenibilidad del medio ambiente
Acceso a la energía y la seguridad
Suiza 0,79 0,72 0,76 0,88
Noruega 0,78 0,65 0,74 0,95
Suecia 0,76 0,61 0,8 0,89
Francia 0,76 0,6 0,8 0,88
Dinamarca 0,76 0,67 0,7 0,91
Austria 0,75 0,64 0,74 0,88
España 0,75 0,65 0,74 0,87
Colombia 0,75 0,74 0,67 0,84
Nueva Zelanda
0,75 0,59 0,75 0,9
Uruguay 0,74 0,69 0,73 0,81
Portugal 0,73 0,6 0,74 0,85
Finlandia 0,73 0,53 0,78 0,87
Costa Rica 0,73 0,68 0,76 0,75
Letonia 0,71 0,61 0,72 0,81
Eslovenia 0,71 0,56 0,72 0,87
Reino Unido
0,71 0,6 0,66 0,89
Albania 0,71 0,65 0,8 0,69
Croacia 0,71 0,63 0,67 0,82
Hungría 0,7 0,58 0,73 0,81
Perú 0,7 0,75 0,65 0,7
1.2.1. Análisis para Colombia
Colombia se ubica octavo en términos generales con un buen desempeño en términos de acceso y
Seguridad Energética.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
125
Figura 45 Mapa de acceso a la energía y seguridad Fuente: Tomado de (WEF, 2016)
Los 10 primeros lugares son dominados por economías de la OCDE, lo que subraya el efecto que el
desarrollo económico tiene sobre el rendimiento de un sistema de energía. Mientras que los países
en general, tienen puntuaciones equilibrado en todo el EAPI, sus impulsores de rendimiento varían.
Por ejemplo, Noruega (2 º) se beneficia de un acceso a la energía excepcional y situación de
seguridad, mientras que Suecia (3º) se comporta muy bien debido a la sostenibilidad del medio
ambiente. Colombia (8º) y Uruguay (10º) son los únicos países fuera de la OCDE en el top 10, donde
mantienen un alto rendimiento a través del triángulo de energía, y mostrando una mejoría en
particular en la sostenibilidad del medio ambiente. Colombia tiene una capacidad eléctrica instalada
de 15 gigavatios (GW), incluyendo 10 GW de capacidad hidroeléctrica. Un estudio reciente
pronostica que el país podría alcanzar un aumento de seis veces desde su actual capacidad
hidroeléctrica, potencialmente explotable hasta 56 GW.
1.5. International Index of Energy Security Risk” - Institute for 21st Century Energy
El Índice Internacional de riesgos en Seguridad Energética está diseñado para permitir la
comparación de riesgos de Seguridad Energética entre países y grupos de países, y cómo cambian
con el tiempo.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
126
El índice internacional mide los riesgos de seguridad de energía de dos maneras: (1) en términos
absolutos; y (2) con relación a un promedio de referencia de los países de la OCDE. Los métodos
utilizados para desarrollarlo construir fuera gran parte del trabajo y los conceptos utilizados en el
desarrollo del Índice de riesgos en Seguridad Energética para Estados Unidos (Índice de EE.UU.) del
mismo Instituto de Energía. El Índice de EE.UU. fue construido a partir de una base de 37 indicadores
que miden aspectos generales de la Seguridad Energética. El Índice de EE.UU. utiliza datos históricos
y las previsiones de la EIA. La idea de extender la metodología utilizada en el Índice EE.UU a otros
países ha demostrado ser una tarea difícil, especialmente cuando se trataba de la disponibilidad de
datos. En consecuencia, en el desarrollo del índice internacional, las medidas y la metodología
desarrollados para el Índice de EE.UU. tuvieron que adaptarse.
Se establecieron criterios para seleccionar los datos que serían utilizados para el cálculo del
indicador, principalmente se usaron datos disponibles en la base de datos internacional de la EIA, el
Banco Mundial y la OECD. A continuación, en la Tabla 28 se presentan los criterios para la selección
de información.
Tabla 28 Criterios usados por el Índice Fuente: Tomado de (Institute for 21st Century Energy, 2012)
Criterios de datos utilizados en el índice internacional
Apropiado Los datos deben estar relacionados con las expectativas de sentido común.
Confiable Los datos deben ser reconocidos y autorizados.
Accesible Los datos deben estar disponibles al público.
Transparente Manipulaciones y derivaciones de datos deben ser claras.
Completo Los datos deben tener un registro que se extiende en la historia de una cantidad de tiempo razonable.
Actualizable Los datos históricos deben ser revisados cada año para que los cambios con el tiempo pueden ser medidos.
1.2.1. Estructura del índice y criterios
Los indicadores individuales de Seguridad Energética seleccionados se organizaron en torno a ocho
grandes categorías que representan aspectos clave de la Seguridad Energética. Se desarrollar 29
indicadores que cubren una amplia gama desde el suministro de energía, uso, capacidad de
generación, operación y emisiones. Estos indicadores seleccionados fueron organizados en ocho
diferentes categorías. De acuerdo con la Tabla 29.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
127
Tabla 29 Métricas de la Seguridad Energética Fuente: Tomado de (Institute for 21st Century Energy, 2012)
Clasificación de las métricas de seguridad de la energética utilizada en el Índice Internacional
Categoría métrica Descripción general de las métricas
1. Combustible en el mundo Medir la fiabilidad y la diversidad de las reservas globales y suministro de petróleo, gas natural y carbón. Una mayor fiabilidad y diversidad significa menos riesgo para la Seguridad Energética.
2. Importaciones de combustibles
Medir la exposición de la economía nacional a poco fiable y suministro concentrado de petróleo, gas natural y carbón. Una mayor fiabilidad de suministro, la diversidad y niveles de importación más bajos significan un menor riesgo para la Seguridad Energética.
3. Gastos de energía
Medir la magnitud de los costos de energía a la economía nacional y la exposición de los consumidores al impacto de los precios. Menores costos y exposición significan la exposición de los consumidores al impacto de los precios.
4. Precio y volatilidad del mercado
Medir la susceptibilidad de la economía nacional a las grandes fluctuaciones de los precios de la energía. Una menor volatilidad significa un menor riesgo para la Seguridad Energética.
5. Intensidad del uso de la energía Medir el consumo de energía en relación con la población y la producción económica. Un menor uso de energía en la industria para producir bienes y servicios significa un menor riesgo para la Seguridad Energética
6. Sector de la energía eléctrica Medir indirectamente la fiabilidad de la capacidad de generación de electricidad. La diversidad más alta significa un menor riesgo para la Seguridad Energética.
7. Sector transporte Medir la eficiencia del uso de energía en el sector del transporte por unidad de GDP y población. Una mayor eficiencia significa un menor riesgo para la Seguridad Energética.
8. Ambiental
Medir la exposición de la economía nacional a los mandatos de reducción de emisiones nacional e internacional de gases de efecto invernadero. Las bajas emisiones de dióxido de carbono a partir de energía significan un menor riesgo para la Seguridad Energética.
Los 29 indicadores normalizados producidos para cada país a partir del procedimiento descrito
anteriormente se combinaron para determinar una puntuación global de riesgo para cada país que
representa la media ponderada de acuerdo con los pesos de la Tabla 30.
Tabla 30 Pesos del Indicador Fuente: Tomado de (Institute for 21st Century Energy, 2012)
Categoría U.S. Índice
Ponderaciones Índice de Coeficientes
Internacional
Combustibles globales 15,1 14
Las importaciones de combustibles 11,8 17
Los gastos energéticos 18,3 20
Precio y la volatilidad del mercado 12,6 15
Intensidad en el uso de energía 15,3 14
Sector Eléctrico 6,2 7
Sector transporte 9,8 7
Ambiental 7,6 6
R&D 3,3 N/A
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
128
1.2.1. Resumen de resultados 2016
El índice fue calculado solamente para 25 países que son los mayores consumidores de energía
eléctrica. Las calificaciones de e reportan estos países en relación con un índice de referencia
promedio de la medición de riesgos para los países miembros de la Organización para la
Cooperación y el Desarrollo (OCDE). De acuerdo con la siguiente tabla.
Tabla 31 Clasificación del Índice 2014 Fuente: Tomado de (Institute for 21st Century Energy, 2012)
País Puntuación de Riesgo Ranking por Grupo de Mayores
Usuarios de Energía.
Noruega 733 1
México 766 2
Nueva Zelanda 799 3
Estados Unidos 824 4
Dinamarca 827 5
Reino Unido 828 6
Canadá 832 7
OECD 869
Australia 903 8
Alemania 930 9
Francia 932 10
Polonia 959 11
España 1017 12
Italia 1038 13
Turquía 1064 14
Japón 1068 15
Países Bajos 1091 16
Indonesia 1123 17
Sud África 1185 18
India 1186 19
Rusia 1192 20
China 1212 21
Corea del Sur 1290 22
Brasil 1297 23
Tailandia 1627 24
Ucrania 1944 25
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
129
1.6. Índices Globales de Seguridad Energética
Los índices de Seguridad Energética se usan para la comparación del estado de la Seguridad
Energética entre diferentes países o regiones. Hay distintos índices; cada uno de los cuales agrupa
una serie de indicadores que le permiten hacer una evaluación cuantitativa que facilita la
comparación. Dentro de los índices más reconoceos están: Índice de Sostenibilidad Energética del
World Energy Council (2016a), el Índice de Competitividad Energética Global (Choiseul & KPMG,
2012), el Índice de Desempeño Global de Arquitectura Energética (World Economic Forum, 2015) y
el Índice internacional de Riesgo en Seguridad Energética, del Instituto de Energía para el Siglo 21
(U.S. Chamber of Commerce, 2015). A continuación, la Tabla 32 presenta una serie de indicadores
frecuentemente mencionados en la literatura y que son usados para la estimación de algunos de los
índices más reconocidos en temas energéticos. El Anexo 3 contiene una tabla con una recopilación
de indicadores, sus unidades y la dimensión en la que tienen mayor incidencia.
Tabla 32 Indicadores más usados en diferentes índices globales de Seguridad Energética. Fuente: Elaboración propia
INDICADOR
WEC
KP
MG
WEF
21
st
Cen
tury
IEA
MO
SES
ECN
-S/D
In
dex
Uso de formas modernas de energía per cápita (principalmente electricidad)
X X
Dependencia de importación de energía X X X
Emisiones de CO2 por unidad de energía consumida X
Intensidad energética X X
Valor de importación y/o exportaciones de energía y combustibles por PIB
X X
Uso de petróleo o gas per cápita x
Importaciones de petróleo o gas de una región específica X X X
Importaciones netas por energético X X X X X
Valor de importaciones de petróleo y gas X
Concentración de energía - Índice Herfindhal–Hirschman X X
Concentración de energía - Índice Shannon - Weiner X X X
Consumo de energía primaria X X
Emisiones de CO2 X
Emisiones de CO2 per cápita X
Margen de reserva de la capacidad de potencia X X
Pérdidas en generación y distribución de energía X X X
Indicador de gobernabilidad - Estabilidad política y ausencia de violencia
X X
Fuentes de energía con cero emisiones X
Importación de productos refinados X
Uso de fuentes diferentes a petróleo y gas para el sector transporte
X
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
130
INDICADOR
WEC
KP
MG
WEF
21
st
Cen
tury
IEA
MO
SES
ECN
-S/D
In
dex
Reservas de carbón X
Reservas de gas X X
Reservas de petróleo X X
Eficiencia energética en el uso residencial X
Eficiencia energética en el uso comercial X
Eficiencia energética en el uso industrial X
Costo de suministro de energía promedio por hogar X
Electricidad generada sin emisiones de CO2 X X X
Electricidad generada a partir de carbón X
Electricidad generada a partir de energía nuclear X
Precios del petróleo o gas X X
Producción de petróleo X X
Producción de gas X X
Producción de carbón X X
Volatilidad en costos de energía X
Utilización de refinerías de petróleo X X
Rendimiento promedio de un galón de combustible para vehículo
X
Recorrido promedio de vehículo por costo de combustible X X
Inversiones en investigación y desarrollo de la industria energética
X X
Inversiones nacionales en investigación y desarrollo X X
Títulos de ciencia e ingeniería X X
Preparación - Factor humano X
Número de cortes de energía mensuales X
Distorsión en precios de combustibles por subsidios o impuestos
X
1.7. Otras herramientas de evaluación
Existen otras métricas propuestas para evaluar la Seguridad Energética, las cuales varían
dependiendo de las dimensiones temporales, espaciales, económicas y políticas (entre otras
dimensiones) consideradas. Las dimensiones de la Seguridad Energética han cambiado en el tiempo
para tener una visión de sistemas que integre distintos sectores energéticos, y que se extienda a
aspectos económicos, sociales y ambientales de la energía (Cherp & Jewell, 2011a). A continuación,
se destacan las principales dimensiones encontradas en la literatura.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
131
1.2.1. Dimensión temporal
La Seguridad Energética tiene dimensiones de corto y largo (Costantini, Gracceva, Markandya, &
Vicini, 2007). En el corto plazo las principales preocupaciones son las perturbaciones del suministro
físico y la inestabilidad en precios, las cuales, a su vez, pueden causar perturbaciones sociales. En el
largo plazo, la preocupación es disponer de energía suficiente para alcanzar un desarrollo
económico estable y sostenible (Costantini et al., 2007).
(Kisel et al., 2016) hace una revisión de métodos de evaluación e indicadores de Seguridad
Energética y define cuatro dimensiones (capas) para caracterizar la Seguridad Energética. Tres de
estas capas: vulnerabilidad técnica, dependencia económica y aceptabilidad política (Political
affectability) se relacionan con la Seguridad Energética de largo plazo y la capa de resiliencia
operativa de corto plazo. En la Tabla 33 se listan las dimensiones propuestas.
Tabla 33 Dimensiones de Seguridad Energética e indicadores propuestos Fuente: Adaptado de (Kisel, Hamburg, Härm, Leppiman, & Ots, 2016)
Dimensiones Descripción Ejemplos de Indicadores
Corto plazo Largo plazo
Resiliencia operativa de corto plazo
Respuesta a perturbaciones de segundos a días
Producción total/consumo Días de inventario de petróleo y derivados para transporte
Vulnerabilidad técnica
Operaciones de hasta 10 años, diversidad del sistema capacidad de atender cargas esperadas en el largo plazo
Índice de diversidad generación eléctrica Índices de diversificación de fuentes energéticas
Dependencia económica
Magnitud de la influencia del sector energético en la economía
Relación importaciones/exportaciones energéticas Fracción de la producción de fuentes internas
Aceptabilidad Política
Apertura de la política energética a influencia (geo) política
Índices de inestabilidad política, control de la corrupción
1.2.1. Continuidad en el suministro
(Winzer, 2012) propone agrupar las definiciones de Seguridad Energética en tres categorías
relacionadas con la continuidad del suministro y su impacto. Estas categorías implican identificar el
impacto de las interrupciones de suministro y de riesgo.
1. Continuidad del suministro de materias primas.
2. Severidad del impacto de una interrupción del suministro.
3. Extensión del impacto a la continuidad de la economía, impactos en sostenibilidad y
seguridad.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
132
Como describe Winzer, el concepto de Seguridad Energética es diferente en el contexto técnico y el
político (Winzer, 2012). Por ejemplo, en los estudios técnicos del sector eléctrico el riesgo bajo de
interrupción se define como “confiabilidad”. La confiabilidad está compuesta de dos subconceptos:
“system adequacy” que es la capacidad del sistema para atender la demanda agregada de todos los
consumidores, todo el tiempo y “system security” que es la capacidad del sistema para soportar
perturbaciones. Por el contrario, en un contexto de política, la seguridad no se refiere al bajo riesgo
de interrupción, sino a la flexibilidad del sistema para adaptarse a cambios rápidos (Winzer, 2012).
1.2.1. Dimensiones propuestas por (Ang, Choong, & Ng, 2015)
(Ang et al., 2015) revisa 83 definiciones de Seguridad Energética e identifica los siguientes temas
comunes: disponibilidad, infraestructura, precios, efectos en la sociedad, ambiente, gobernanza, y
eficiencia energética. En la Tabla 34 se muestran dichos conceptos y los factores clave que los
describen. El número en paréntesis junto a cada término corresponde al porcentaje de veces que el
término se encuentra en las definiciones analizadas por (Ang et al., 2015).
Al igual que en la revisión que presentamos en este informe, la disponibilidad es el principal tema y
la importancia de la disponibilidad en la literatura se mantiene a lo largo del tiempo. Los resultados
de (Ang et al., 2015) muestran que el énfasis de los precios en la Seguridad Energética cambia con
el tiempo, y que ha sido mayor cuando los precios de las materias primas aumentan.
Tabla 34 Resumen de temas y factores clave identificados Fuente: Adaptado de (Ang et al., 2015)
Tema Factores clave
Disponibilidad “Energy Availability” (83%)
Geopolítica Tensiones regionales, guerras, regímenes inestables
Diversificación
Fuentes Espacial Tecnológica Matriz energética Rutas de transporte
Infraestructura “infrastructure” (72%)
Confiabilidad (Reliability) Inversión adecuada Control Sistemas de adquisición de datos
Robustez Capacidad en exceso
Precios “Energy Prices” (71%)
Asequibilidad
Volatilidad Competencia en mercados Tasas de cambio
Efectos en la sociedad “Societal Effects” (34%)
Pobreza energética
Aceptación de la comunidad
Ambiente “Environmental effects” (37%)
Sostenibilidad calentamiento global contaminación del aire inundaciones
Gobernanza “Governance” (25%)
Planeación Impuestos Subsidios
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
133
Tema Factores clave
Diplomacia Calidad información
Eficiencia energética “Energy Efficiency” (18%)
Intensidad energética Reducción del consumo
1.2.1. Enfoque de la OECD/IEA
La OECD/IEA realiza un análisis de Seguridad Energética para sus países miembros considerando los siguientes criterios o dimensiones:
1. Robustez: enfocada en la protección de las interrupciones que resultan de factores predecibles y objetivos naturales, técnicos, económicos como la escasez de los recursos, el aumento rápido de la demanda el envejecimiento de la infraestructura o el aumento de precios energéticos.
2. Soberanía: se enfoca en la protección de interrupciones que se originan en acciones intencionales de diversos actores como potencias políticas adversarias, agentes poderosos del mercado. La soberanía implica la capacidad de controlar el comportamiento de los sistemas energéticos y con frecuencia se vincula a la muy discutida “independencia energética”.
3. Resiliencia: se enfoca en la protección de perturbaciones originadas en factores menos predecibles de cualquier naturaleza, como inestabilidad política, innovaciones que cambien el orden de las cosas, o eventos climáticos extremos.
En el enfoque de la OECD/IEA se desarrolla un sistema de indicadores que permiten valorar el riesgo de los sistemas energéticos (OECD/IEA, 2011b).. Estos indicadores tienen carácter nacional y de corto plazo (OECD/IEA, 2011a).
1.2.1. Riesgo y Seguridad Energética
En Seguridad Energética, los riesgos se relacionan con amenazas relacionadas con impactos en la cadena de suministro energético (Winzer, 2012). Los riesgos se pueden dimensionar por sus fuentes y por el alcance de su medida de impacto. Las fuentes de riesgos identificadas por Winzer en la literatura son técnicas, como la interdependencia de la infraestructura, humanas, como el riesgo de demanda, sabotaje, comportamiento estratégico, inestabilidad geopolítica, o naturales como la intermitencia de los recursos, el agotamiento de los recursos y los desastres naturales. En cuanto al alcance de los impactos, se considera la cadena de continuidad de la oferta de materias primas, la continuidad del servicio, la continuidad de la economía y finalmente, el amiente y la sociedad. Por último, para los impactos, Winzer identifica las siguientes categorías de severidad, las cuales consideran tanto la incertidumbre de los impactos como su carácter variable en el tiempo:
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
134
Velocidad de los impactos: escala del tiempo en que se materializan.
Tamaño: magnitud de los cambios en escasez dentro de un área afectada.
Perdurabilidad: la duración durante la cual persisten los impactos de una amenaza.
Difusión: describe la mayor área geográfica que se afecta simultáneamente (local/nacional).
Singularidad: describe la frecuencia o recurrencia de los impactos.
Certeza: describe el nivel de incertidumbre. El modelo de Seguridad Energética de corto plazo de la IEA, MOSES, tiene como objetivo evaluar y
comparar la Seguridad Energética de países en la IEA. El modelo MOSES agrupa países con
combinaciones similares de riesgos y factores de resiliencia y se ha usado para analizar la seguridad
del suministro de siete fuentes primarias: petróleo crudo, gas natural, carbón, bioenergéticos y
residuos, energía hidráulica, geotérmica y nuclear, y dos grupos de combustibles secundarios:
derivados del petróleo y biocombustibles (OECD/IEA, 2011b). La cuantificación de los riesgos en
MOSES se basa en un conjunto de indicadores asociados con amenazas internas y externas y con las
dimensiones de riesgo y resiliencia de la Seguridad Energética.
Los indicadores de desempeño miden el nivel de Seguridad Energética de una economía o sector.
Estos indicadores interconectan las dimensiones físicas y económicas de la Seguridad Energética
para describir, por ejemplo, niveles relativos o costos de importaciones (Costantini et al., 2007). De
acuerdo con Kruyt, van Vuuren, de Vries, & Groenenberg (2009), la definición de Seguridad
Energética es amplia y subjetiva y esto implica que hay que tener cuidado con los indicadores
seleccionados. No todos los indicadores aplican para todos los contextos, algunos son más globales
y otros resultan ser más heurísticos.
La literatura presenta gran variedad de aproximaciones para la medición del nivel de Seguridad
Energética en un país o región. Teniendo en cuenta que el concepto mismo de la Seguridad
Energética es entendido desde múltiples dimensiones, es común que los indicadores se clasifiquen
de acuerdo con las dimensiones de SE que evalúan.
2. INDICADORES DE ENERGÍA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE
La Agencia Internacional de Energía Atómica - IAEA, junto con la Agencia Internacional de Energía -
IEA, y otras agencias internacionales, elaboró los Indicadores de Energía para el Desarrollo
Sostenible. Como menciona Vera et al. (2001), dichos indicadores pretenden ser una herramienta
para facilitar un diagnóstico nacional en temas de Seguridad Energética, más que para hacer una
comparación a nivel internacional, por tanto, su interpretación depende de las condiciones de cada
país. Los indicadores fueron construidos buscando representan las mayores problemáticas y temas
de interés en temas relacionados con energía, y fueron agrupados y clasificados para ayudar a los
países en la adecuación de políticas y la consideración de acciones para garantizar el desarrollo
sostenible en asuntos energéticos.
Luego de hacer un análisis de las dimensiones económica, ambiental, social e institucional, los
Indicadores de Energía para el Desarrollo Sostenible fueron inicialmente 41, los cuales también
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
135
fueron clasificados según tuvieran fuerzas de incidencia directa o indirecta y los que hacían
referencia al estado. Luego de una segunda fase de refinamiento, finalmente se llegó a un total de
30 indicadores, divididos solo en 3 dimensiones, teniendo en cuenta la dificultad para cuantificar los
aspectos institucionales, basados en la información disponible para su construcción. Los Indicadores
de Energía para el Desarrollo Sostenible se presentan en la Tabla 35 según su dimensión.
Tabla 35 Indicadores de Energía para el Desarrollo Sostenible - IAEA. (Vera et al., 2001)
DIMENSIÓN INDICADOR
Social
Porcentaje de hogares o población sin electricidad o energía comercial (SOC1)
Porcentaje de hogares que gasta sus ingresos en combustible y electricidad (SOC2)
Uso doméstico de energía para cada grupo de ingresos y la mezcla de combustible correspondiente (SOC3)
Accidentes fatales por la producción de energía en la cadena de combustibles (SOC4)
Económica
Uso de energía per cápita (ECO1)
Intensidad Energética del PIB (ECO2)
Eficiencia del suministro de energía (ECO3)
Relación reservas/producción (ECO4)
Relación recursos/producción (ECO5)
Intensidad Energética de la Industria (ECO6)
Intensidad Energética en la Agricultura (ECO7)
Intensidad Energética en el comercio y servicios (ECO8)
Intensidad Energética en el Hogar (ECO9)
Intensidad Energética en el Transporte (ECO10)
Mezcla de Energía (ECO11)
Participación de fuentes sin carbono en energía y electricidad (ECO12)
Porción de Energías Renovables (ECO13)
Precios de la energía de uso final por combustible y sector (ECO 14)
Dependencia neta de Energía Importada (ECO15)
Reservas de combustibles críticos por consumo del combustible correspondiente (ECO16)
Ambiental
Emisiones de CO2 procedente del sector energético per cápita y por unidad de PIB (ENV1)
Concentración ambiental de los contaminantes del aire en zonas urbanas (ENV2)
Emisiones de contaminantes atmosféricos de sistemas energéticos (ENV3)
Descargas de contaminantes en los efluentes líquidos procedentes de los sistemas de energía, incluidas las descargas de hidrocarburos (ENV4)
Área de suelo, donde la acidificación supera la carga crítica (ENV5).
Tasa de deforestación atribuida al uso de energía (ENV6)
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136
DIMENSIÓN INDICADOR
Relación de residuos sólidos producidos respecto a las unidades de energía producida (ENV7)
Relación de residuos sólidos apropiadamente dispuestos, respecto a la generación total de residuos sólidos (ENV8)
Proporción de residuos sólidos radiactivos de la producción de energía (ENV9)
Proporción de residuos radiactivos sólidos en espera de eliminación respecto al total generado (ENV10)
2.1. Indicadores de seguridad de suministro de largo plazo
Una de las connotaciones de la Seguridad Energética ha sido tradicionalmente garantizar el
suministro de energía a largo plazo, desde las dimensiones de disponibilidad, accesibilidad,
asequibilidad y aceptabilidad. Kruyt et al. (2009) presenta una serie de indicadores simples y
agregados que buscan medir la seguridad en el suministro de energía y se ubican en el espectro de
la Seguridad Energética, confirmado por las orientaciones globales de eficiencia económica,
aceptabilidad ambiental, regionalización y globalización.
Figura 46. Relación de indicadores de Seguridad Energética y las dimensiones de accesibilidad, aceptabilidad y asequibilidad.
Fuente: Tomado de (Kruyt et al., 2009)
A continuación, se presentan algunos de los indicadores considerados por Kruyt et al. (2009):
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137
Índice Shannon - Weiner:
Mide la diversidad entendida variedad (# de categorías) y balance (distribución entre
categorías). Es usado tanto para evaluar la diversidad en la matriz energética, como la de
proveedores de importaciones. Se define así:
𝐻 = − ∑ 𝑝𝑖 ln 𝑝𝑖
𝑖
Donde pi es la participación en el mercado del i-ésimo país proveedor o de un energético en la
matriz energética.
Índice Herfindhal–Hirschma (HHI):
Otro índice de diversidad definido de la siguiente forma:
𝐷 = ∑ 𝑝𝑖2
𝑖
Donde pi es la participación en el mercado del i-ésimo país proveedor o de un energético en la
matriz energética.
Índice de diversidad y dependencia de importaciones (NEID):
Adapta el Índice Shannon para medir la dependencia de importaciones de una economía
sopesado con su diversidad de fuentes y se obtiene de la siguiente forma:
𝑁𝐸𝐼𝐷 = ∑ 𝑚𝑖𝑝𝑖 ln 𝑝𝑖𝑖
∑ 𝑝𝑖 ln 𝑝𝑖𝑖
Donde mi es la porción de importaciones netas del energético i, y pi es la porción en el suministro
total de energía primaria del energético i.
Criterio de Media Varianza (MVP):
Aplicable a sistemas energéticos amplios, este análisis de portafolio permite obtener una
frontera eficiente en el dominio de costo-riesgo para diseñar una matriz de generación.
Considera los costos de generación y la varianza y las correlaciones entre costos de diferentes
combustibles. Para un portafolio de dos opciones sería:
𝐸(𝑟𝑝) = 𝑥1𝐸(𝑟1) + 𝑥2𝐸(𝑟2)
Donde E(rp) es el retorno esperado del portafolio, xi es la participación del energético i en el
portafolio, y E(ri) es el retorno esperado de dicho energético. E(ri) es la suma de la probabilidad
de ocurrencia del resultado i por el retorno esperado para ese resultado.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
138
Liquidez del mercado:
Mide la capacidad del mercado de hacer frente a fluctuaciones de oferta y demanda. Se define
como función exponencial del consumo de un combustible sobre el total de ese combustible
disponible en el mercado.
Adaptaciones del índice Shannon:
El primero incluye la estabilidad política de las regiones de donde provienen las importaciones
de un energético. Se define así:
𝐼3 = − ∑ 𝑐𝑖𝑝𝑖 ln 𝑝𝑖
𝑖
Con: 𝑐𝑖 = 1 − 𝑚𝑖(1 − 𝑆𝑖𝑚/𝑆𝑖
𝑚,𝑚𝑎𝑥)
𝑆𝑖𝑚 = − ∑ ℎ𝑗𝑚𝑗𝑖 ln 𝑚𝑖𝑗
𝑗
Donde pi es participación de i en el suministro de energía primaria, mi es la participación en
importaciones netas de i, Sim es el índice Shannon de flujo de importaciones de i, mij es la
participación de i en la importación de la región j, y hj es la estabilidad política de la región j
medida en escala de 0 a 1.
El segundo evalúa el agotamiento de los recursos y se define así:
𝐼3 = − ∑ 𝑐𝑖4𝑝𝑖 ln 𝑝𝑖
𝑖
Con: 𝑐𝑖 = {1 − (1 − 𝑟𝑖𝑘)(1 − 𝑚𝑖)} ∗ {1 − 𝑚𝑖(1 − 𝑆𝑖𝑚∗∗/𝑆𝑖
𝑚∗∗,𝑚𝑎𝑥)}
𝑆𝑖𝑚∗∗ = − ∑ 𝑟𝑖𝑗ℎ𝑗𝑚𝑗𝑖 ln 𝑚𝑖𝑗
𝑗
Donde rij es el índice de agotamiento del recurso i en la región importadora j, sujeto a:
𝑟𝑖𝑗 = 𝑀𝑖𝑛 {[(𝑅 𝑃⁄ )𝑖𝑗
50]
𝑎
; 1} (𝑎 ≥ 1)
rik es el índice de agotamiento de la región de origen k, para la cual el indicador es determinado.
(R/P)ij es a relación entre las reservas probadas y la producción del recurso i en la región j.
Índice de Seguridad Energética ESIPrice:
Mide la exposición de un país a la concentración de mercado de combustibles fósiles. Y se define
de la siguiente forma:
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
139
𝐸𝑆𝐼𝑝𝑟𝑖𝑐𝑒 = ∑ [(∑ 𝑟𝑖𝑠𝑖𝑓2
𝑖
)𝐶𝑓
𝑇𝑃𝐸𝑆]
𝑓
Donde Sif es la participación de un proveedor i en el mercado f, ri es el riego político en del país
i, y Cf/TPES es la participación del combustible f en el suministro total de energía primaria.
2.2. Indicadores de seguridad en el suministro en el corto plazo
El modelo de seguridad de corto plazo MOSES desarrollado por EIA (OECD/IEA, 2011a) evalúa la
vulnerabilidad a interrupciones físicas que pueden durar días o meses. El objetivo de MOSES es
evaluar y comparar la Seguridad Energética de países en la IEA y para esto agrupa países con
combinaciones similares de riesgos y factores de resiliencia. MOSES se ha usado para analizar la
seguridad del suministro de siete fuentes primarias: petróleo crudo, gas natural, carbón,
bioenergéticos y residuos, energía hidráulica, geotérmica y nuclear, y dos grupos de combustibles
secundarios: derivados del petróleo y biocombustibles. El enfoque de MOSES es sistémico y tiene
en cuenta componentes de oferta, transformación, distribución y servicios de uso final. MOSES
identifica un conjunto de indicadores de riesgos externos para las importaciones y domésticos para
la transformación y la distribución, así como indicadores de resiliencia, es decir la capacidad de un
país para responder a diferentes tipos de eventos. Los indicadores usados se resumen en la Tabla
36.
Tabla 36. Indicadores de Seguridad Energética de corto plazo del modelo MOSES de la IEA/OECD. Fuente: Traducido de (OECD/IEA, 2011a)
Energético Dimensión Indicador Fuente
Petróleo crudo
Externa
Riesgo Dependencia neta a importaciones IEA
Estabilidad política de los proveedores
IEA OECD
Resiliencia Puntos de entrada (puertos, tuberías) IEA
Diversidad de proveedores IEA
Interna
Riesgo Proporción de producción costa afuera
IEA
Volatilidad de la producción interna IEA
Resiliencia Nivel medio de almacenamiento IEA
Derivados del petróleo
Externa
Riesgo Dependencia neta de importaciones de productos del petróleo
Resiliencia Diversidad de proveedores IEA
Puntos de entrada: puertos, ríos y tuberías
IEA
Interna
Riesgo Número de refinerías IEA
Resiliencia Flexibilidad del a infraestructura de refinación
IEA
Niveles promedio de inventario IEA
Gas natural Externa Riesgo Dependencia neta de importaciones IEA
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
140
Energético Dimensión Indicador Fuente
Estabilidad política de los proveedores
IEA OECD
Resiliencia
Puntos de entrada (terminales de importación GNL, tuberías)
IEA
Diversidad de los proveedores IEA
Interna
Riesgo Proporción de la producción costa afuera
IEA
Resiliencia Capacidad diaria de suministro (entregas producción y almacenamiento)
IEA
Intensidad gas natural IEA, Banco Mundial
Carbón Externa
Riesgo Dependencia neta de importaciones IEA
Estabilidad política de los proveedores
IEA, OECD
Resiliencia Puntos de entrada (puertos y ferrocarriles)
IEA
Diversidad proveedores IEA
Interna Riesgo proporción subterránea de la producción interna
Varias fuentes
Biomasa y residuos
Externa Riesgo Dependencia neta de importaciones IEA
Interna Resiliencia Diversidad de fuentes IEA
Biocombustibles Externa Riesgo Dependencia neta de importaciones -
Resiliencia Puntos de entrada (puertos) -
Interna Riesgo Volatilidad de la producción agrícola -
Hidráulico Interna Riesgo/ Resiliencia
Volatilidad anual de la producción IAEA
Nuclear Interna Riesgo Tasa no planeada de apagones IAEA
Edad promedio de las plantas nucleares
IAEA
Resiliencia Diversidad de modelos de reactor IAEA
número de plantas nucleares IAEA
3. INDICADORES SECTOR GAS NATURAL.
La Unidad de Seguridad Energética del Joint Research Centre de la Comisión Europea desarrolló una
serie de indicadores para la seguridad en el suministro de gas natural en los países miembros de la
Unión Europea. Los indicadores fueron construidos y agrupados en 9 grupos, obtenidos a partir de
7 categorías de variables, con el fin de lograr los siguientes objetivos (Vanhoorm, 2012):
● Evaluación cuantitativa y comparación del desempeño en suministro de gas entre países de
la Unión Europea.
● Identificación de cuellos de botella.
● Evaluar la evolución histórica y proyectada a futuro del desempeño de los países.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
141
● Evaluar estándares usados para la toma de decisiones (como criterio N-1 y niveles de alerta).
● Medir la efectividad en la respuesta a disrupciones de coroto plazo en la oferta y demanda
de gas.
● Evaluar los efectos de las disrupciones en el suministro de gas en sector de generación
eléctrica.
● Evaluar escenarios críticos.
● Evaluar el impacto de proyectos de infraestructura a largo plazo.
Los siete principales grupos de clasificación de las variables para la construcción de indicadores
asociados al gas natural:
1. Macro Económico: Las palabras claves de definición de los indicadores en este grupo, son:
intensidad, consumo, factura de importación, precios.
2. Balance de energía: Definido por el balance energético total del mercado nacional.
3. Reservas: Relacionado a los niveles y años restantes de producción.
4. Sectorial: Cuantifica el consumo de energía, por sector.
5. Diversificación: Solución principal a la inSeguridad Energética, que la condicionan otros
sindicadores.
6. Riesgos de importación: Usa tanto los riesgos del país importador como el país de tránsito.
7. Infraestructura: Interconectividad, almacenamiento y estándares.
El listado de los indicadores pertenecientes a los grupos anteriores, se muestran en la Tabla 37, los
cuales permiten obtener medidas simples de las relaciones entre las reservas y la producción,
además de la intensidad energética del gas.
Tabla 37 Indicadores de Seguridad Energética de gas natural Fuente: elaborados por EURACOM e INTEGRISK (Bolado-Lavin et al., 2012)
Grupo Indicador
Macro Económico
Intensidad Energética
Consumo de gas per cápita
Facturación de importaciones netas de gas
Precios promedio de gas
Balance de energía
Importaciones de gas
Exportaciones de gas
Pérdidas por distribución
Pérdidas por conversión
Gas usado por la industria de energía
Gas para usos no energéticos
Gas en el sector de transformación
Consumo final total de gas
Reservas Tasa de reservas a producción
Tasa de reservas a consumo
Sectorial Consumo de gas por sector
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142
Diversificación
Diversificación de matriz de energía primaria (PEM)
Diversificación de producción de electricidad
Diversificación de proveedores de gas
Diversificación de rutas de suministro
Diversificación a GNL
Riesgos de importación
Concentración de mercado
Dependencia de importaciones
Interdependencia de importaciones
Infraestructura
Infraestructura de almacenamiento
Infraestructura de interconexión
Infraestructura de GNL
Infraestructura estándar
Abastecimiento estándar
Flujo de gas Margen de abastecimiento de gas
Uso de gasoductos
Crisis - Primera fase suministro
Capacidad de trabajo de gas
Niveles de almacenamiento de gas
Duración de reservas de almacenamiento de gas
Días de consumo en almacenamiento
Capacidad de extracción de gas
% de capacidad de extracción de gas
Flexibilidad de extracción de gas
Efectividad de extracción de gas
Capacidad de almacenamiento de GNL
Niveles de almacenamiento de GNL
Duración de reservas de almacenamiento de GNL
Días de consumo en almacenamiento de GNL
Capacidad de extracción de GNL
% de capacidad de extracción de GNL
Flexibilidad de extracción de GNL
Efectividad de extracción de GNL
Capacidad de producción de gas
Flexibilidad de la producción gas
Efectividad de la producción de gas
Crisis - Segunda fase suministro
Flexibilidad de ruta
Efectividad en flexibilidad de ruta
Flexibilidad de importaciones alternativas
Efectividad de importaciones alternativas
Flexibilidad de GNL
Efectividad de flexibilidad de GNL
Crisis - Demanda
Capacidad disponible que puede cambiarse a otro tipo de combustible
Efectividad de cambio a otro tipo de combustible
Disponibilidad de otros combustibles de respaldo
Capacidad interrumpible
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143
4. INDICADORES PARA EL SECTOR PETRÓLEO
Para Vosylius, Rakutis, & Tvaronavičienė (2013) los indicadores asociados al petróleo como materia
prima, tienen una relación con el desarrollo sostenible de un país y su crecimiento económico.
Mientras que Kruyt, van Vuuren, de Vries, & Groenenberg (2009), ajustan los indicadores a
diferentes escenarios de desabastecimiento en el largo plazo y aumento de la demanda de
energéticos.
A diferencia del gas, en la búsqueda de literatura, no se registró un único autor o un estudio
enfocado a describir indicadores para el petróleo. En cambio, algunas publicaciones, mencionan de
forma general las mediciones para dicho energético; por lo que en la Tabla 38, se encuentran
extraídos y compilados de cada una de las fuentes bibliográficas, los indicadores asociados al
petróleo y, están clasificados de acuerdo al proceso de la cadena de operaciones que le concierne a
cada uno.
Tabla 38: Indicadores de petróleo de acuerdo a diferentes fuentes bibliográficas Fuente: Elaboración propia
Indicador Grupo
Intensidad Energética Macro Económico
Consumo de gas per cápita Macro Económico
Facturación de importaciones netas de gas Macro Económico
Precios promedio de gas Macro Económico
Importaciones de gas Balance de energía
Exportaciones de gas Balance de energía
Pérdidas por distribución Balance de energía
Pérdidas por conversión Balance de energía
Gas usado por la industria de energía Balance de energía
Gas para usos no energéticos Balance de energía
Gas en el sector de transformación Balance de energía
Consumo final total de gas Balance de energía
Tasa de reservas a producción Reservas
Tasa de reservas a consumo Reservas
Consumo de gas por sector Sectorial
Diversificación de matriz de energía primaria (PEM) Diversificación
Diversificación de producción de electricidad Diversificación
Diversificación de proveedores de gas Diversificación
Diversificación de rutas de suministro Diversificación
Diversificación a GNL Diversificación
Concentración de mercado Riesgos de importación
Dependencia de importaciones Riesgos de importación
Interdependencia de importaciones Riesgos de importación
Infraestructura de almacenamiento Infraestructura
Infraestructura de interconexión Infraestructura
Infraestructura de GNL Infraestructura
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Indicador Grupo
Infraestructura estándar Infraestructura
Abastecimiento estándar Infraestructura
Margen de abastecimiento de gas Flujo de gas
Uso de gasoductos Flujo de gas
Capacidad de trabajo de gas Crisis - Primera fase suministro
Niveles de almacenamiento de gas Crisis - Primera fase suministro
Duración de reservas de almacenamiento de gas Crisis - Primera fase suministro
Días de consumo en almacenamiento Crisis - Primera fase suministro
Capacidad de extracción de gas Crisis - Primera fase suministro
% de capacidad de extracción de gas Crisis - Primera fase suministro
Flexibilidad de extracción de gas Crisis - Primera fase suministro
Efectividad de extracción de gas Crisis - Primera fase suministro
Capacidad de almacenamiento de GNL Crisis - Primera fase suministro
Niveles de almacenamiento de GNL Crisis - Primera fase suministro
Duración de reservas de almacenamiento de GNL Crisis - Primera fase suministro
Días de consumo en almacenamiento de GNL Crisis - Primera fase suministro
Capacidad de extracción de GNL Crisis - Primera fase suministro
% de capacidad de extracción de GNL Crisis - Primera fase suministro
Flexibilidad de extracción de GNL Crisis - Primera fase suministro
Efectividad de extracción de GNL Crisis - Primera fase suministro
Capacidad de producción de gas Crisis - Primera fase suministro
Flexibilidad de la producción gas Crisis - Primera fase suministro
Efectividad de la producción de gas Crisis - Primera fase suministro
Flexibilidad de ruta Crisis - Segunda fase suministro
Efectividad en flexibilidad de ruta Crisis - Segunda fase suministro
Flexibilidad de importaciones alternativas Crisis - Segunda fase suministro
Efectividad de importaciones alternativas Crisis - Segunda fase suministro
Flexibilidad de GNL Crisis - Segunda fase suministro
Efectividad de flexibilidad de GNL Crisis - Segunda fase suministro
Capacidad disponible que puede cambiarse a otro tipo de combustible
Crisis – Demanda
Efectividad de cambio a otro tipo de combustible Crisis - Demanda
Disponibilidad de otros combustibles de respaldo Crisis - Demanda
Capacidad interrumpible Crisis - Demanda
5. INDICADORES PARA EL SECTOR ENERGÍA ELÉCTRICA
Existen diversos indicadores para el sector de energía eléctrica, dependiendo de la intención o
necesidad de cuantificar diferentes variables. En el año 2014, la Unión Temporal CIDET-ECSIM-
CONOSER realizo la consultoría: análisis de la viabilidad y sostenibilidad del sector eléctrico
colombiano en el largo plazo, para Unidad de Planeación Minero Energética, en donde se
identificaron el conjunto de indicadores presentado en la Tabla 39.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
145
Tabla 39: Indicadores de viabilidad y sostenibilidad del sector eléctrico colombiano Fuente: Estudio de viabilidad y sostenibilidad del sector eléctrico colombiano en largo plazo
Dimensión Tipo Indicador
SUFICIENCIA ELÉCTRICA
Capacidad de satisfacer la
demanda
Cubrimiento demanda de potencia
Cubrimiento demanda de energía en épocas de baja hidrología
Disponibilidad estimada de plantas Hidráulicas
Disponibilidad estimada de plantas Gas
Disponibilidad estimada de plantas Carbón
Disponibilidad estimada de plantas PCH
Disponibilidad estimada de plantas Eólicas
Disponibilidad estimada de plantas Solares
Disponibilidad estimada de plantas Geotérmicas
Disponibilidad estimada de plantas Biomasa
Disponibilidad estimada de plantas FuelOil
Capacidad de interconexiones internacionales
Autarquía del sistema
Eficiencia consumo eléctrico
Consumo energía eléctrica per cápita
Productividad real consumo eléctrico
Eficiencia en la producción
Diversidad de la generación de electricidad
Eficiencia de la red de transmisión
Control de Pérdidas en el sistema
Viabilidad Financiera
Valor Presente del Sistema
Valor Presente del Sistema (AOM)
Costo teórico de Generación con Hidro (LCOE)
Costo teórico de Generación con Gas (LCOE)
Costo teórico de Generación con Carbón (LCOE)
Costo teórico de Generación con PCH (LCOE)
Costo teórico de Generación con FNCE (LCOE)
Costo teórico de Generación con Fuel Oil (LCOE)
Costo de la Inversión transmisión
EQUIDAD Equidad
Cobertura de conexión
Igualdad en la prestación del servicio de EE
Asequibilidad al servicio de EE
SOSTENIBILIDAD Medioambiental
Intensidad CO2
Índice de carbono
Emisiones de CO2/habitante
Generación producida por hidroeléctricas
Generación producida por FNCE
Generación producida por combustibles fósiles
OPORTUNIDAD DE LA
EJECUSIÓN DE PROYECTOS
Oportunidad en el
licenciamiento
Tiempo esperado para el licenciamiento de centrales Hidro
Tiempo esperado para el licenciamiento de centrales Gas
Tiempo esperado para el licenciamiento de centrales Carbón
Tiempo esperado para el licenciamiento de PCH
Tiempo esperado para el licenciamiento de Eólico
Tiempo esperado para el licenciamiento de Solar
Tiempo esperado para el licenciamiento de Geotérmico
Tiempo esperado para el licenciamiento de Biomasa
Tiempo esperado para el licenciamiento de Fuel Oil
Tiempo esperado para el licenciamiento de Proy de Transmisión
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Dimensión Tipo Indicador
Oportunidad en la construcción
Eficiencia en construcción de grandes hidroeléctricas
Eficiencia en construcción de Térmicas a Gas
Eficiencia en construcción de Térmicas a Carbón
Eficiencia en construcción de PCH
Eficiencia en construcción de Eólico
Eficiencia en construcción de Solar
Eficiencia en construcción de Geotérmico
Eficiencia en construcción de Biomasa
Eficiencia en construcción de generadores FuelOil
Eficiencia en construcción de proyectos de transmisión
6. PROPUESTA DE INDICADORES EN SEGURIDAD ENERGETICA PARA COLOMBIA.
A continuación, se presenta el resumen de los principales indicadores de Seguridad Energética
propuestos para Colombia. Los indicadores presentados se clasifican de acuerdo con la dimensión
de la Seguridad Energética a la que se asocian. Se definen indicadores para el petróleo, combustibles
líquidos, gas, carbón y energía eléctrica. Los indicadores tienen alcance nacional, pero en estudios
futuros, se pueden calcular para regiones específicas.
La dimensión de resiliencia agrupa los indicadores que muestran la capacidad de respuesta ante
diferentes eventos de crisis o escasez. Algunos indicadores, llamados de diversidad, muestran la
dependencia de proveedores y o modos de transporte específicos. Los otros indicadores de
resiliencia, como almacenamiento, se relacionan con la flexibilidad del sistema para responder a
eventos críticos.
En soberanía se agrupan los indicadores asociados con la capacidad de controlar la oferta de
energéticos. Es por esto que se tienen en cuenta criterios como importaciones, exportaciones y
precios y la dependencia de los sectores económicos de las fuentes energéticas.
Finalmente, la robustez se asocia con la disponibilidad de las fuentes energéticas e incluye
indicadores como reservas, capacidad de la infraestructura, producción, entre otros.
Para cada fuente se elaboran las fichas de los indicadores las cuales se presentan en los siguientes
anexos (Ver Tabla 40).
Tabla 40: Anexos Fichas de Indicadores Fuente: Elaboración propia
Nombre del anexo Fuente
Anexo 4. Fichas indicadores de petróleo Petróleo
Anexo 5. Fichas indicadores de combustibles líquidos Combustibles líquidos (gasolinas, diésel)
Anexo 6. Fichas indicadores de gás Gas Natural y Gas Natural Licuado
Anexo 7. Fichas indicadores de carbón Carbón térmico
Cada una de las fichas contiene la información detallada en la Tabla 41:
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
147
Tabla 41: Formato Ficha de indicadores Fuente: Elaboración propia
Campo Descripción
Nombre Nombre del indicador.
Dimensión Seguridad Energética Asignar: soberanía, robustez y resiliencia.
Dimensión técnica Asignar a: 1) Político, 2) Económico, 3) Social, 4) Tecnológico, 5) Ecológico o 6) Legal (normativo o regulatorio)
Etapa Asignar a: 1) Diseño, 2) Exploración o adquisición, 3) Desarrollo o Construcción, 4) Operación y Mantenimiento o 5) Retiro.
Descripción Escribir el objetivo del indicador.
Fórmula Escribir matemáticamente el indicador.
Variables Descripción cada una de las variables de la fórmula.
Desagregación geográfica Asignar a: 1) Nacional, 2) Regional o 3) Local.
Fuente de datos Nombre de la entidad.
Link de acceso Colocar link web.
Resolución Asignar: 1) Horario, 2) Diario, 3) Semanal, 4) Mensual o 5) Anual.
Horizonte de datos
Fecha (Desde cuando hay información) y cada cuanto se actualiza (horario, diario, semanal, mensual o anual). Indicar la fecha del último dato disponible o mencionar que tiene un rezago de x tiempo (por ejemplo, tres meses, 1 año, etc).
Relevancia Describir la relevancia del indicador (porqué es necesario), si la información es de libre acceso o no, si el indicador es robusto o sensible a variables en particular.
Los indicadores definidos para el petróleo, combustibles líquidos, gas natural y carbón se resumen
en las Tabla 42.
Tabla 42: Resumen de indicadores de petróleo detallados en el Anexo 4. Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Niveles de almacenamiento de petróleo
Re2 Días de almacenamiento de petróleo
Re3 Diversidad de proveedores de petróleo
Re4 Diversidad de modos de transporte de petróleo
Re5 Diversidad de producción de petróleo por campo
Robustez
Ro1 Uso de fuentes diferentes al petróleo para el sector transporte
Ro2 Reservas de petróleo
Ro3 Producción de petróleo
Ro4 Porcentaje de producción costa afuera
Ro5 Tasa de reservas a producción
Ro6 Tasa de reservas a consumo
Ro7 Volatilidad de producción local
Ro8 Número de refinerías
Ro9 Número de pozos exploratorios perforados
R10 Número de pozos A-3 perforados
Soberanía So1 Importaciones netas de petróleo
So2 Porción del PIB en importaciones de petróleo.
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Dimensión Código Indicador
So3 Exportaciones netas de petróleo
So4 PIB per cápita
So5 Intensidad energética petróleo: Consumo de petróleo por unidad de PIB
So6 Intensidad energética petróleo: consumo de petróleo per cápita
So7 Volatilidad del precio del petróleo
Tabla 43: Resumen de indicadores de combustibles líquidos, detallados en el Anexo 5. Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Flexibilidad de termoeléctricas de combustibles líquidos
Re2 Eficiencia de cambio de termoeléctricas de combustibles líquidos
Re3 Flexibilidad de demanda de combustibles líquidos en sector transporte
Re4 Disponibilidad de combustibles de respaldo a combustibles líquidos
Re5 Niveles de almacenamiento de petróleo
Re6 Días de almacenamiento de combustibles líquidos
Re7 Diversidad de proveedores de combustibles líquidos
Re8 Diversidad de modos de transporte de combustibles líquidos
Robustez
Ro1 Rendimiento promedio de un galón de combustible para vehículo
Ro2 Recorrido promedio de vehículo por costo de combustible
Ro3 Cargas a refinerías.
Soberanía
S1 Importaciones netas de combustibles
S2 Porción del PIB en importaciones de combustibles.
S3 Exportaciones netas de combustible
S4 PIB per cápita
S5: Intensidad energética combustibles líquidos: Consumo de combustibles por unidad de PIB
S6: Intensidad energética del combustible: consumo de combustibles per cápita
S7: Volatilidad del precio de combustibles
Tabla 44: Resumen de indicadores de gas, detallados en el Anexo 6. Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Flexibilidad de termoeléctricas a gas
Re2 Eficiencia de cambio de termoeléctricas a gas
Re3 Disponibilidad de combustibles de respaldo al gas natural
Re4 Niveles de almacenamiento de GNL
Re5 Días de almacenamiento de GNL
Re6 Capacidad interrumpible de contratos de gas
Re7 Demanda promedio en mes pico
Re8 Capacidad máxima de producción interna
Re9 Diversidad de proveedores de gas natural
Re10 Diversidad de modos de transporte de gas natural
Re11 Diversidad de proveedores de GNL
Re12 Diversidad de producción de gas natural por campo
Re13 Diversidad de fuentes de generación de energía eléctrica
Robustez Ro1 Producción de gas natural
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Ro2 Reservas de gas natural
Ro3 Tasa de reservas a producción de gas natural
Ro4 Tasa de reservas a consumo de gas natural
Ro5 Margen de abastecimiento de gas
Ro6 Porcentaje de uso de gasoductos
Ro7 Contratos a largo plazo de importaciones gas
Ro8 Capacidad de importación de gas
Ro9 Infraestructura de interconexión
Ro10 Infraestructura de GNL
Soberanía
S1 Facturación de importaciones netas de gas
S2 Precios promedio de gas natural
S3 Exportaciones netas de gas natural
S4 Importaciones de gas natural
S5: Intensidad energética gas: Consumo de gas por unidad de PIB
S6: Intensidad energética Gas Natural: consumo de Gas Natural per cápita
S7: Consumo de gas por sector
S8: Gas usado por el sector energético
S9: Gas para usos diferentes al sector energético
Tabla 45: Resumen de indicadores de carbón detallados en el Anexo 7 Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Resiliencia
Re1 Niveles de almacenamiento de carbón
Re2 Diversidad de medios de transporte de carbón
Re3 Diversidad de proveedores de carbón
Re4 Diversidad de producción de carbón en distritos mineros (departamentos o municipios)
Robustez
Ro1 Producción de carbón
Ro2 Producción de carbón por tipo de minería
Ro3 Reservas de carbón
Ro4 Exportaciones de carbón
Ro5 Relación Reservas Producción de carbón
Ro6 Rutas férreas para transporte de carbón
Soberanía
So1 Precio del carbón
So2 Minería informal de carbón
So3 Índice de percepción
So4 Máximo de exportación mensual de carbón
So5 Consumo de carbón por sector
So6 Intensidad Energética del Carbón
So7 Intensidad de carbón por sector
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
150
Tabla 46: Resumen de indicadores de Energía Eléctrica detallados en el Anexo 8. Fuente: Elaboración propia
Dimensión Código Indicador
Re1 Concentración de energía - Índice Herfindhal–Hirschman
Re2 Concentración de energía - Índice Shannon - Weiner
Re3 Relación de cubrir picos con capacidades confiables
Re4 Coeficiente de elasticidad CET (Coefficient of elasticity of trading)
Re5 Liquidez del mercado
Re6 Costo de suministro de energía promedio por hogar
Re7 Volatilidad en costos de energía
Re8 SAIDI
Re9 Cubrimiento demanda de energía en épocas de baja hidrología
Re10 Disponibilidad estimada de plantas de generación
Robustez
Ro1 Infraestructura de interconexión
Ro2 Margen de reserva de la capacidad de potencia
Ro3 Perdidas en generación y distribución de energía
Ro4 Capacidad de interconexiones
Ro5 Número de cortes de energía mensuales
Ro6 Consumo energía eléctrica per cápita
Ro7 Cobertura de conexión
Ro8 Asequibilidad al servicio de EE
Ro9 Generación producida por hidroeléctricas
Ro10 Generación producida por FNCE
Ro11 Generación producida por combustibles fósiles
Soberanía
So1 Intensidad energética por industria
So2 Dependencia de importación de energía
So3 Costo de importación de energía
So4 Índice diversidad y dependencia de importaciones (NEID)
So5 Autarquía del sistema
So6 Estabilidad del ambiente regulatorio
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
151
V. TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EN TRANSFORMACIÓN DE FUENTES
ENERGÉTICAS PRIMARIAS
El cambio tecnológico tanto en los equipos de transformación de fuentes primarias de energía,
como en los equipos de uso final, está transformando la manera en que se conciben los sistemas
energéticos. La disponibilidad de tecnología para explotar fuentes energéticas no convencionales
hoy es una realidad, para fuentes renovables y no renovables. Incluso tendencias tecnológicas
ajenas al sector tienden a modificar los hábitos de consumo de la población mundial, como es el
caso del internet de las cosas, la industria 4.0, y las tendencias en construcción y diseño de las
grandes urbes.
En el caso de los equipos de uso final de la energía, las tendencias tecnológicas buscan disminuir la
intensidad energética y mudar hacia combustibles menos contaminantes, donde la energía eléctrica
y el gas natural jugaran un papel protagónico en la transición hacia el hidrogeno. Atender las
necesidades en iluminación, calor y confort de la humanidad, disminuyendo las emisiones al medio
ambiente y atendiendo criterios económicos no es una tarea sencilla. En este sentido, el desarrollo
tecnológico en iluminación se centra en el desarrollo de lámparas de inducción y LEDs orgánicos
(OLED), en generación de calor las tendencias buscan la recuperación de los desechos de los
procesos para ser utilizados en la generación de electricidad o en reciclaje en otros procesos. En
cuanto a fuerza motriz, los desarrollos buscan disminuir el consumo y las emisiones del motor de
combustión interna, así como la optimización de las baterías que abaraten los costos de los
vehículos eléctricos. En la Tabla 47 se listan algunas tendencias tecnológicas que pueden tener un
impacto significativo en la Seguridad Energética.
Tabla 47 Tendencias Tecnológicas en Seguridad Energética
Fuente: Elaboración Propia
Tendencia Tecnológica Sector Estado de Madurez
Leds orgánicos Iluminación -uso final Difusión Inicial
Lámparas de Inducción Iluminación -uso final Crecimiento Temprano
Almacenamiento de energía con baterías
Transversal Crecimiento Tardío
Red inteligente Transversal Crecimiento Tardío
Smart Metering Transversal Crecimiento Tardío
Micro redes Transversal Crecimiento Temprano
FACTS Transmisión de energía eléctrica Crecimiento Tardío
HVDCs Transmisión de energía eléctrica Crecimiento Tardío
Superconductores Transmisión de energía eléctrica Crecimiento Temprano
Captura y almacenamiento de carbono
Transversal Crecimiento Tardío
Nano Solar Generación Crecimiento Temprano
Energía Solar Espacial Generación Difusión Inicial
Electromovilidad Uso Final Crecimiento Tardío
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Tendencia Tecnológica Sector Estado de Madurez
Nuevos modelos energéticos Transversal NA
Generación distribuida Generación Crecimiento Tardío
Tecnologías de combustibles fósiles no convencionales
Generación Crecimiento Tardío
Hidrógeno Generación Crecimiento Temprano
Energía nuclear Generación Crecimiento Tardío
Energía eólica Generación Crecimiento Tardío
Energía minieólica Generación Crecimiento Temprano
Energía eólica off-shore Generación Crecimiento Temprano
Energía solar fotovoltaica Generación Crecimiento Tardío
Generación termoeléctrica III y IV
Generación Crecimiento Tardío
Biomasa Generación Crecimiento Temprano
Biocombustibles Generación Crecimiento Temprano
Energía geotérmica Generación Crecimiento Temprano
Energías marinas Generación Crecimiento Temprano
Ciudades inteligentes Transversal Crecimiento Temprano
Inteligencia Distribuida Transversal Crecimiento Temprano
En términos de Seguridad Energética, las tendencias tecnológicas asociadas al soporte de decisiones
con análisis y procesamiento de datos, son una herramienta indispensable para gestionar los riesgos
asociados a infraestructura critica o sistemas energéticos vitales. Minimizando los impactos ante la
materialización de riesgos de diferente naturaleza, como políticos, económicos y técnicos; o
diferentes perspectivas, soberanía, resiliencia y robustez. En este sentido, tendencias tecnológicas
provenientes de diferentes áreas de la ciencia, especialmente del área de la información, las
comunicaciones y la computación brindarán soporte a la toma de decisiones para proteger los
sistemas energéticos. Así como, tecnologías destinadas al respaldo energético, tales como los
avances tecnológicos en almacenamiento, complementariedad energética y herramientas de
soporte a la inteligencia distribuida.
Si bien es cierto que los cambios tecnológicos en todos los sectores de la industria tienen a
transformar el concepto de Seguridad Energética, un factor fundamental son los equipos con los
que se realiza la transformación de energía primaria en energía útil o energía trasportable
fácilmente.
En el Anexo 9 se presenta un resumen de las características de las fuentes energéticas primarias no
convencionales en Colombia, las cuales tienen potencial para transformar la matriz energética y
cuya integración puede tener impacto significativo en la Seguridad Energética del país. El objetivo
de este documento es brindar una descripción general de las fuentes energéticas sin el ánimo de
ser exhaustivos en la descripción o identificación de fuentes energéticas, tema ya planteado por
varios autores en el contexto nacional, como se evidencia en la Sección I. Sin embargo, conviene
realizar una contextualización que brinden señales acerca de los cambios que se avizoran en el
sistema energético.
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153
A continuación, se realiza un análisis de las tendencias tecnológicas en transformación de fuentes
energéticas primarias clasificadas por el tipo de generación.
1. GENERACIÓN MAREOMOTRIZ.
Las tendencias tecnológicas en generación mareomotriz se centran en diferentes métodos para
transformar la energía contenida en el mar, como energía potencial, energía cinética, gradientes
térmicos o gradiente salinos. En la Tabla 48 se listan las principales características de este tipo de
generación.
Tabla 48 Principales características en generación mareomotriz Fuente: Elaboración Propia
Generación Mareomotriz
Generalidades La energía mareomotriz es un tipo de energía renovable, es decir, es una fuente de energía inagotable que utiliza la naturaleza libre de las mareas, olas y la energía producida en nuestros océanos mediante métodos como las diferencias de alturas medias de los mares que producen energía potencial, o las olas que producen energía cinética, la cual es aprovechada por varios métodos para la obtención de energía; por lo tanto, se puede decir que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación.
Ventajas • Auto renovable. • No contaminante. • Generación eléctrica silenciosa. • Bajo costo de materia prima. • No concentra población. • Disponible en cualquier época del año. • Raramente bajan su producción de energía.
Desventajas • Impacto visual sobre el paisaje. • Espacios reducidos para la aplicación. • Trasporte de energía costoso. • Impacto negativo sobre la flora y fauna marina. • Costos de construcción no competitivos con otros sistemas. • Perturbación de los patrones naturales del agua.
Tendencia tecnológica
•Columna de agua oscilante [OWC] (Patente US20130180236 A1) •Conversión de la Energía Termal del Océano [OTEC] (Patente US20150052894 A1). •Gradiente de salinidad (Patente US20090007555 A1) •Energía de las olas u oleaje de las mareas (Patente US20130099496 A1).
Potencial en Colombia
Colombia al ser un país limitante con dos océanos, posee una importante extensión para el aprovechamiento de la energía mareomotriz el cual cuenta con dos mareas altas y dos mareas bajas con un periodo aproximado de 12.25 horas y su rango mareal puede alcanzar los 4 m (Fernández, 2016).
Proyectos realizados
•Sitio de prueba FlanSea en Ostende-Belgica. •Nissum Brednind- Dinamarca. •danWEC-Dinamarca. •Sitio de prueba energía Galway Bay Quarter Scale Wave - Irlanda •Oceanplug - Portugal •PLOCAN-España. •Sitio de Investigación de corrientes marinas Soderfors- Suecia. •WaveHub- Reino Unido. •Test Fab - Reino Unido. •Lugar de prueba de energía Undimotriz y energía de las corrientes- China. •NZ Centro de Energía Marina- Nueva Zelanda. •Turbina Hidrocinética Canadiense Centro de Pruebas (CHTTC) – River Energy Actual - Canadá. •PMEC - CONJUNTOS- USA
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Características Ambientales
Se pronosticaron daños ambientales como la reducción del área intermareal, degradación de la calidad del agua del mar y destrucción de la vida marina que generarían controversia a la construcción de diques para las plantas de energía mareomotriz debido a su posible impacto sobre el ecosistema marino que aún no se ha determinado con precisión
Costos Algunos costos pueden variar dependiendo del medio y del sistema a instalar ya que son diversos como los sistemas de generación por medio de olas los cuales los costos aproximados son de 260 US$/MWh instalado. Según los valores estándares que se esperan son de 2.000 a 2.500 US$/KW para la instalación, podemos hablar de beneficios, con una alta inversión inicial, pero amortizable en el tiempo, no solo desde el punto de vista económico, si no ambiental y de calidad de vida.
A continuación, se describen las diferentes tendencias tecnológicas.
1.1. Columna de agua oscilante [OWC].
En la patente US20130180236 A1, se representa una central OWC que produce energía a partir de
una columna de agua oscilante. Estas plantas utilizan una cámara de ondas que tiene una abertura,
que está situada por debajo de la superficie del agua. Si una ola surge contra la pared exterior de la
cámara de onda, se produce una afluencia de agua de mar en la cámara y como resultado, aumenta
el nivel del agua en el interior. En consecuencia, el nivel del agua baja con una onda retráctil, en la
que resulta un movimiento oscilatorio de la columna de agua dentro de la cámara que depende de
la frecuencia de las ondas.
Por encima del nivel de agua dentro de la cámara de ondas hay una masa de aire encajada en comunicación con la atmósfera circundante a través de un canal de ventilación espacialmente limitado. De acuerdo con el movimiento oscilatorio de la masa de agua dentro de la cámara de onda, la masa de aire situada por encima es sujeto a una variación de la presión, en donde resulta un flujo bidireccional de aire con alta velocidad para lograr la compensación dentro del canal de ventilación, que se utiliza para obtener energía eléctrica (Wallace McMinn, 2013)
Figura 47 Columna de agua oscilante [OWC]. Fuente: Tomado de (Corbett, Goalwin, & Weinberg, 1960)
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155
1.2. Conversión de la Energía Termal del Océano [OTEC].
La transformación de la energía termal del océano [OTEC] se obtiene mediante la diferencia de
temperatura existente en las regiones tropicales y subtropicales entre aguas superficiales y
profundas del océano, en particular a profundidades del orden de 1000 mts. Las aguas superficiales
se utilizan como fuente de calor y las aguas profundas como fuente fría para el proceso del ciclo
termodinámico. Dado que la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y la fuente fría es
relativamente baja, los rendimientos energéticos esperados son también bajos.
La generación de energía eléctrica de un sistema convencional OTEC se encuentra en la superficie y
produce energía eléctrica a partir de la diferencia de temperatura entre dos intercambiadores de
calor. Un primer intercambiador de calor utiliza el calor del agua de la superficie caliente para
vaporizar un fluido contenido en un conducto cerrado. La energía del líquido vaporizado se usa para
activar una turbina que gira un generador eléctrico para producir electricidad.
Después de que el fluido vaporizado pasa a través de la turbina, se canaliza por el conducto al
segundo intercambiador de calor. En el segundo intercambiador de calor se empela agua fría que
es empujada desde las profundidades para condensar el vapor de nuevo en el estado líquido. El
agua fría recibida por el segundo intercambiador de calor se bombea normalmente de 1000-2000
metros de profundidad (Teixeira & Mabile, 2015).
Figura 48 Conversión de la Energía Termal del Océano [OTEC] Fuente: Tomado de (US Patente nº US8117843 B2, 2012).
1.3. Gradiente de salinidad.
Cuando el agua que contiene sal se diluye en agua dulce, se puede extraer un amplio potencial
energético, debido que la potencia energética de la salinidad no depende del tiempo o el viento. El
principio de la potencia de salinidad se llama osmosis retardada por presión (PRO), y se refiere a la
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156
utilización de la energía que puede liberarse cuando el agua salada se mezcla con agua dulce. Este
proceso sucede en cada cámara en un recipiente distinto de una membrana.
El agua dulce fluirá entonces al otro lado, y la energía en este flujo puede ser aprovechada usando una turbina. La necesidad natural de dilución de sal es tan grande que corresponde a 27 bares, es decir, cinco a seis veces la presión en un grifo de agua o una caída de 260 metros para agua dulce. Esta potencia es la llamada presión osmótica entre el agua dulce y el agua salada (Holme Jensen, 2012).
Figura 49 Gradiente de salinidad. Fuente: Tomado de (Holme Jensen, 2012).
1.4. Energía de las olas u oleaje de las mareas.
La generación de energía eléctrica en los sistemas de olas oceánicas contiene una plataforma que
soporta un conjunto de columnas huecas. El extremo inferior de las columnas están en
comunicación fluídica con las olas oceánicas y los extremos superiores están comunicación con el
aire y la turbina. Los extremos inferiores son operables para generar el movimiento del aire dentro
de las columnas e impulsar la turbina para generar potencia a la salida.
El sistema incluye una o más estructuras sumergidas ajustables en posición y/o ángulo cerca de los extremos inferiores de las columnas para formar ondas oceánicas que se propagan en funcionamiento. Además, este acoplamiento se realiza de manera controlable en las columnas huecas (Solheim, 2015).
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157
Figura 50 Energía de las olas u oleaje de las mareas. Fuente: Tomado de (Solheim, 2015).
2. GENERACIÓN NUCLEAR
Las tendencias tecnológicas en generación nuclear se concentran en diferentes dispositivos en
busca de mejorar la seguridad de las plantas y optimizar el uso de la energía liberada por los átomos.
En la Tabla 49 se listan las principales características de la generación nuclear.
Tabla 49 Principales características en generación nuclear Fuente: Elaboración Propia
Generación Nuclear
Generalidades La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energía debe ser liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión nuclear y fisión nuclear. En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un átomo más grande. En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para producir electricidad (Energía-Nuclear, 2014).
Ventajas • La producción de CO2 es baja. • Reduce la dependencia de los productores provenientes de combustibles fósiles. • Genera gran parte de la energía eléctrica que consumimos debido a que puede estar 90% del día en operación. • Su uso garantiza un daño menor al medio ambiente, evitando el uso de combustibles fósiles contaminantes. • No emiten contaminantes al aire. • Los residuos producidos por la operación son menores en volumen.
Desventajas • Produce desechos radioactivos de muy difícil eliminación por su toxicidad para cualquier forma de vida. • Los accidentes, aunque raros, son muy, peligrosos debido a la fácil propagación del material derramado. • Dificulta el control de las armas nucleares ya que estos procesos permiten el enriquecimiento del uranio para llevar a condiciones de aprovechamiento bélico.
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158
• Aumenta la dependencia de los productores de Uranio y de los fabricantes de Uranio enriquecido, el proceso de extracción del mineral es muy contaminante.
Tendencia tecnológica
•Confinamiento de plasma magnético [MPC](Patente US20110142185 A1) •Confinamiento de plasma inercial (Patente US20070237278 A1) •Objetivos y sistemas de inyección (Patente US4138317). •Reactores de fisión nuclear (Patente US4370298 A). •Reactores de fisión nuclear (Patente US5063020) •Reactores de agua presurizada (Patente US20140241484 A1). •Reactores rápidos (Patente US4777007 A). •Reactores de lecho de guijarros (Patente US20040146135 A1).
Potencial en Colombia
Las centrales de fusión nuclear no se encuentran consideradas debido a las barreras tecnológicas, de trasferencia de conocimiento y económicas que imposibilitan considerar la tecnología y su implementación en Colombia.
Proyectos realizados
En el mundo se cuenta con alrededor de 445 centrales nucleares que abastecen aproximadamente el 20% de la demanda humana en el planeta lo que equivale a una potencia aproximada de 369.383 MW, estas plantas se encuentran localizadas en su mayoría en regiones como América del Norte, Europa y Asia.
Características Ambientales
El reemplazo de las termoeléctricas por plantas nucleares disminuiría el calentamiento global de la tierra producido por las emisiones de dióxido de carbono (CO2). Mientras una termoeléctrica alimentada con carbón emite 96 mil toneladas de CO2 a la atmósfera por cada 100 megavatios/hora generados, una planta nuclear emite 5.600 toneladas de CO2 por la misma cantidad de megavatios producidos (EL PAÍS, 2011).El tratamiento de los desechos producidos por el combustible nuclear es difícil de manejar ya que las instalaciones de almacenamiento deben de estar en zona de gran profundidad en la tierra con bajas posibilidades de movimientos telúricos para evitar daños, ocasiona que su manejo sea en extremo costoso, teniendo en cuenta que estos desechos son demasiado peligrosos para el ser humano se extrema en las medidas de seguridad.
Costos Algunos expertos han estimado que el costo de la construcción de una central nuclear en Colombia estaría avaluada en 3500 o 4000 mil millones de dólares con factores de plata del 80% y una potencia de 1 GW, y se debe contar con los 160 mil millones de pesos que costaría el mantenimiento del reactor y el tratamiento de los desechos producidos, se debe contar de igual forma que el costo del Uranio (combustible) es del 20% del total del costo de la operación de la central nuclear (El tiempo, 2015).
A continuación, se describen las diferentes tendencias tecnológicas.
2.1. Confinamiento de plasma magnético [MPC].
En la patente (US Patente nº US20110142185 A1, 2011), se presenta la invención relacionada con el uso de una bobina magnética contenida en un miembro de movimiento (por ejemplo, pistón) para comprimir adiabáticamente un plasma magnetizado (por ejemplo, que contiene deuterio y el combustible de tritio), a un punto donde la presión del plasma es suficiente para conseguir la ignición del mismo.
En estos sistemas la compresión impulsa la temperatura del plasma y la densidad a los regímenes
de fusión, dando como resultado una potencia de fusión en estado estacionario que se captura
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directamente o en un ciclo térmico para conducir, por ejemplo, una turbina (US Patente nº
US20110142185 A1, 2011).
Figura 51 Confinamiento de plasma magnético [MPC]. Fuente: Tomado de (US Patente nº US20110142185 A1, 2011).
2.2. Confinamiento de plasma inercial.
Este tipo de energía también es conocido como energía de fusión inercial (IFE) y obtiene las
condiciones de fusión por medio del calentamiento y compresión de pequeñas cantidades de iones
se hace por medio de haces energéticos fuertemente concentrado de partículas o fotones cargadas.
Debido a las densidades sustancialmente más altas, los tiempos de confinamiento para IFE pueden
ser mucho más cortos que otros procesos (US Patente nº US20070237278 A1, 2007).
Figura 52 Confinamiento de plasma inercial Fuente: Tomado de (US Patente nº US20070237278 A1, 2007).
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160
2.3. Objetivos y sistemas de inyección.
En la patente (US Patente nº US4138317, 1979), se describe un dispositivo que utiliza blancos cargados eléctricamente para producir el plasma. Estos sistemas comprenden de medios para generar blancos cargados eléctricamente y dispositivos de inyección a lo largo de una trayectoria inicial; un sistema de confinamiento magnético posicionado y construido para recibir cargas de los blancos inyectados a lo largo de la trayectoria y un sistema de guía para mantener blancos cargados a lo largo de la trayectoria.
Figura 53 Sistemas de inyección.
Fuente: Tomado de (US Patente nº US4138317, 1979).
2.4. Reactores de fisión nuclear.
En la patente (US Patente nº US4370298 A, 1983) trata de un sistema de reactor reproductor para
producir energía térmica e isotopos valiosos mediante la explosión de una pluralidad de masas
subcríticas de fisión y actínidos fértiles dentro de un recipiente de presión elipsoidal. El fluido de
trabajo (metal fundido) es inyectado en el recipiente antes de la explosión para ser calentado y
después ser drenado del recipiente para el posterior uso en la generación de energía eléctrica o para
el bombeo.
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Figura 54 Reactores de fisión nuclear.2005-2015 Fuente: Tomado de (US Patente nº US4370298 A, 1983).
2.5. Reactores de agua en ebullición
Los reactores nucleares de agua en ebullición comprenden una planta generadora de vapor en la que el agua refrigerante se hace circular a través de un núcleo de combustible nuclear fisionable que produce calor para transferir energía térmica del combustible al refrigerante, generando así una mezcla de agua y vapor de dos fases en el núcleo. La mezcla de vapor de agua que fluye desde el núcleo de combustible se separa en su fase respectiva, después el vapor se canaliza desde el reactor para el uso en turbinas impulsadas por vapor y otros equipos; y el agua líquida se recircula de nuevo a través del núcleo de combustible a lo largo de la constitución de agua de alimentación (US Patente nº US5063020, 1991).
Figura 55 Reactores de fisión nuclear
Fuente: Tomado de (US Patente nº US5063020, 1991).
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2.6. Reactores de agua presurizada.
En un reactor nuclear para la generación de energía, tal como un reactor de agua presurizada, el
calor se genera por la fisión de un combustible nuclear (uranio) y se transfiere a un refrigerante que
fluye a través de un núcleo de reactor.
El núcleo contiene barras de combustible nuclear alargadas esta dispuestas en una estructura de montaje de combustible, a través y sobre la cual fluye el refrigerante. Las barras de combustible están separadas entre sí en arreglos paralelos de igual extensión. Los rayos gamma liberados durante la fisión nuclear en una determinada barra de combustible inciden sobre el material y contribuyen a la reacción nuclear para generar calor dentro del núcleo (US Patente nº US20140241484 A1, 2014).
Figura 56 Reactores refrigerados por gas.
Fuente: Tomado de (US Patente nº US20140241484 A1, 2014).
2.7. Reactores rápidos.
El reactor reproductor es un reactor nuclear, en donde el tipo de neutrones rápidos se producen por el resultado de la fisión en el núcleo del reactor y son absorbidos por el material fértil para producir un nuevo material fisionable en el núcleo del reactor. En estos reactores, el nuevo material se produce a una tasa superior a la tasa de consumo del material fisible por fisión. Es posible hacer un uso eficiente del combustible nuclear por esta producción del nuevo material fisible, es decir, por la reproducción (US Patente nº US4777007 A, 1988).
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Figura 57 Reactores rápidos.
Fuente: Tomado de (US Patente nº US4777007 A, 1988).
2.8. Reactores de lecho de guijarros.
Un reactor nuclear de alta temperatura es refrigerado por gas que emplea elementos combustibles de forma esférica. Estos se denominan "guijarros" y un reactor de este tipo se conoce generalmente como un reactor de lecho de guijarros. En estos reactores de lecho de guijarros se conoce el funcionamiento de un esquema de alimentación de múltiples pasos en el que las esferas de combustible pasan a través de un núcleo del reactor más de una vez con el fin de optimizar la combustión del combustible. Las esferas de combustible son transportadas a una entrada en un reactor o recipiente de almacenamiento en una trayectoria de flujo de esfera, en parte por gravedad, pero predominantemente usando gas a presión. (US Patente nº US20040146135 A1, 2004).
Figura 58 Reactores de lecho de guijarros.
Fuente: Tomado de (US Patente nº US20060050835 A1, 2006)
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2.9. Reactores de metal líquidos
El reactor nuclear refrigerado con metal líquido (LMR) produce calor por fisión de materiales nucleares que se fabrican con elementos combustibles y se ensamblan dentro de un núcleo de reactor situado dentro del reactor. El calor producido por el LMR se utiliza para generar electricidad. Un proceso de conversión de energía típico para el LMR implica la transferencia de calor desde el núcleo del reactor a un sistema de flujo de refrigerante primario, de ella a un sistema de flujo de refrigerante secundario y finalmente en el vapor que se genera electricidad (US Patente nº US4949363, 1990).
Figura 59 Reactores de metal líquidos.
Fuente: Tomado de (US Patente nº US4949363, 1990).
2.10. Reactores accionados por acelerador.
Un amplificador de energía es un tipo de reactor nuclear subcrítico en el que un haz de partículas energéticas se utiliza para estimular una reacción y a la vez libera suficiente energía para alimentar el acelerador de partículas y dejar un beneficio energético para la generación de energía. El concepto se ha referido más recientemente como un sistema impulsado por acelerador o un reactor subcrítico (ADS, o ADSR). Un reactor ADS utiliza un acelerador para producir un suministro abundante de neutrones y quemar los combustibles abundantes como el torio y no abundante como el uranio en una central potencia (US Patente nº US20110286564 A1, 2011).
2.11. Combustible.
Generalmente se está diseñando, construyendo y haciendo funcionar reactores nucleares con
material fisionable o combustible nuclear que tienen diversas formas geométricas, tales como
placas, tubos o varillas. El combustible nuclear está encerrado usualmente en un recipiente o
revestimiento térmico resistente a la corrosión. Los elementos combustibles son reunidos en un
enrejado a distancias fijas entre sí en un canal o región del flujo del refrigerante, y se combinan
suficientes elementos combustibles para formar una reacción en cadena de fisión nuclear capaz de
ser autosostenida (us Patente nº US4869868, 1989).
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3. GENERACIÓN GEOTÉRMICA.
Energía geotérmica es una de las fuentes de energía renovable más barata y no intermitente. Sin embargo, los proyectos geotérmicos no son todavía viables, debido que los proyectos tienen un riesgo de no encontrar recursos hidrotermales subsuperficiales, y por diversas razones, sitios geotérmicos pueden convertirse en cada vez menos productivos con el tiempo, otras características de la generación geotérmica se pueden observar en la Tabla 50.
Tabla 50 Principales características en generación geotérmica Fuente: Elaboración Propia
Generación Geotérmica
Generalidades La energía geotérmica es un recurso disponible en forma indirecta y proviene del calor del interior de la tierra. Esta energía es producida por el movimiento de las distintas capas que constituyen la tierra (manto y núcleo interno), las cuales están compuestas por metales pesados y solidos de alta densidad. Estos movimientos producen desplazamiento de la corteza terrestre sobre el manto (fenómeno de deriva continental), este contacto de las placas origina la subducción; es decir, la actividad volcánica y levantamiento de las cordilleras (Marzolf, 2007).
Ventajas •Es una fuente que evitaría a muchos países la dependencia energética del exterior. •Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón, etc. •Es una energía que ya está siendo utilizada en distintos países, por lo que es totalmente funcional. Una alternativa a otras energías y que debería ser más estudiada. •Es ideal para calefacción y enfriamiento.
Desventajas • Emisión de ácido sulfhídrico y de CO2. • Posible contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoniaco. •Contaminación térmica. •Deterioro del paisaje. •No se puede transportar. •Inestabilidad del terreno (terremotos). • Es costosa.
Tendencia tecnológica
•Intercambiadores de calor de bobina de suelo (Patente US20080128108 A1). • Sistemas de bobina a tierra de bucle abierto (Patente US20080128108 A1). •Montajes de tubo compacto, por ejemplo, sondas geotérmicas (Patente US20090107650 A1). •Sistemas de inyección medio directamente en tierra (Patente US3580330). •Sistemas de inyección de medio en un pozo cerrado (Patente US9404480 B2).
Potencial en Colombia
Las zonas identificadas para el aprovechamiento del recurso geotérmico tal como la zona volcánica con el Nevado del Ruiz y las regiones de influencia de los volcanes Chiles, Cerro Negro y Azufral en la frontera con Ecuador. También se ha determinado que estas plantas de generación (plantas de ciclos Rankin y ciclos combinados) presentan altos MW a bajos costos.
Proyectos realizados
Los primeros países en presentar la mayor capacidad o generación final del 2015 son: Estados Unidos, Filipinas, Indonesia, México y Nueva Zelanda. Sin embargo, se debe destacar la participación de países Latinoamericanos como Costa Rica y Salvador presentan capacidades instaladas mayores a 200 MWe y México con generación mayor a 1000 MWe.
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Características Ambientales
El mayor impacto suele ser el visual, ya que las plantas geotérmicas se ubican en campos geotérmicos que suelen coincidir con espacios de gran valor natural y paisajístico (geiseres, termas, etc). Existe la posibilidad de disminuir los niveles de agua subterránea, con las consiguientes pérdidas de presión, hundimientos del terreno, compactación de formaciones rocosas, etc. Para evitarlo es preciso controlar y mantener la presión de las reservas de agua.
Costos El costo de capital para construir una planta tipo flash de 20 MW a 50 MW en el mercado actual varía desde 2100 USD / KW a 2600 USD / KW. El costo de capital de desarrollo de plantas Binarias de 10 a 30 MW varía desde 3000 USD / KW a 3300 USD / KW”.
A continuación, se describen las diferentes tendencias tecnológicas en busca de optimizar los procesos y disminuir los costos.
3.1. Intercambiadores de calor de bobina de suelo.
La patente (US Patente nº US20080128108 A1, 2008), se refiere a la bobina de suelo para los sistemas de calefacción/refrigeración que emplean la tierra como fuente de energía y disipador de calor. Esta tecnología tiene una serie de tuberías denominas "bucle" que conectan el sistema de bomba de calor a la tierra y utiliza como fluido de trabajo agua o una mezcla de agua y anticongelante. En la patente US20080128108 A1, se clasifica las dos formas de bobinas de suelo:
Sistemas de bobina a tierra de bucle cerrado. Este sistema hace circular un fluido o refrigerante a través de un tubo enterrado continúo. La longitud de la tubería de bucle varía dependiendo de la temperatura del suelo, la conductividad térmica del suelo, la humedad del suelo y el diseño del sistema. Estos sistemas tienen tres tipos de combinaciones: Horizontal, vertical y estanque.
Sistemas de bobina a tierra de bucle abierto. Utilizado con éxito durante décadas, el agua subterránea es extraída de un acuífero a través de un pozo y es bombeada a la superficie. El agua pasa a través del intercambiador de calor, y es descargada a veces a la superficie, pero usualmente al mismo acuífero (pozo) o un segundo pozo a una distancia de la primera. Un caso especial de sistemas de lazo abierto está disponible cuando un estanque o lago cercano se puede utilizar como la fuente de agua en el lugar de perforación de pozos.
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Figura 60 Intercambiadores de calor de bobina de suelo. Fuente: Tomado de (US Patente nº US20080128108 A1, 2008)
3.2. Montajes de tubo compacto, por ejemplo, sondas geotérmicas.
Una sonda geotérmica para la explotación de calor geotérmico comprende de un grupo de varios
tubos de calor cerrados. El transporte del calor se hace mediante un fluido de trabajo de dos fases
que puede evaporarse por calor geotérmico y puede ser condensado en una zona de descarga de
calor. Las sondas geotérmicas se colocan en el suelo en forma de núcleo de perforación para que
actué circundante como capacidad de calor. El tubo de calor es cerrado y tiene como medio de
trabajo un líquido/gaseoso; y tiene una superficie de ampliación de partes movibles para mejorar la
transferencia de calor del suelo al medio de trabajo (US Patente nº US20090107650 A1, 2009).
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Figura 61 Montajes de tubo compacto, por ejemplo, sondas geotérmicas. Fuente: Tomado de (US Patente nº US20090107650 A1, 2009).
3.3. Sistemas de inyección medio directamente en tierra.
De acuerdo a la patente (US Patente nº US3580330, 1971), el uso del calor geotérmico como fuente térmica es de menor costo y se ha vuelto en los últimos años más interesante por varias razones; entre ellas, por una creciente preocupación de la contaminación de la atmósfera. Además, la explotación del reservorio térmico en las profundidades de la tierra es prácticamente inagotable, lo que lo hace económicamente atractiva, pero ciertas dificultades son inherentes al aprovechamiento del suministro de calor. Los métodos evidentes de llevar agua subterránea caliente o vapor a la superficie conducen a un agotamiento temprano de cualquier fuente disponible, aunque mantiene una tasa de suministro económicamente interesante. Por ello, el objeto es proporcionar sistema para conservar eficazmente el calor de agua subterránea o vapor hacia la superficie; es decir, reponer instantáneamente el agua subterránea extraída inyectando continuamente una cantidad similar de agua más fría en la misma cavidad subterránea en un lugar espaciado a cierta distancia generalmente varios cientos de metros o más desde el sitio de extracción. El agua inyectada entra a la cavidad a un punto suficientemente alejado desde el punto más cercano de extracción para asegurar un calentamiento del agua a la temperatura original antes de que ocurra la recirculación del agua a la superficie
Figura 62 Sistemas de inyección medio directamente en tierra.
Fuente: Tomado de (US Patente nº US3580330, 1971),
3.4. Sistemas de inyección de medio en un pozo cerrado.
Estos sistemas de generación de energía eléctrica utilizan el calor geotérmico de un pozo perforado y envía la extracción del recurso a la superficie a través de un fluido caliente. El método incluye la inyección de un material conductor de calor que se encuentra entre el pozo de calor y un elemento de intercambio de calor para formar un bucle cerrado (US Patente nº US9404480 B2, 2016).
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4. GENERACIÓN FOTOVOLTAICA
Recientemente, se ha presentado la importancia del desarrollo de nuevas fuentes de energía limpia para la generación de energía eléctrica, debido al agotamiento de las reservas de combustibles fósiles. Una de las alternativas es el empleo de paneles fotovoltaicos para satisfacer las necesidades energéticas del mundo. Por ello, es necesario realizar aumento de volúmenes de producción y disminución del costo de producción. Los paneles fotovoltaicos están compuestos por Celdas solares clasificadas de diversas maneras que dependen del tipo de material utilizado en la capa de absorción de la luz tales como silicio amorfo, CdTe, CIS o CIGS. (US Patente nº US9472708 B2, 2016) (US Patente nº US20050158891 A1, 2005). En la Tabla 51 se observan algunas características de la generación fotovoltaica.
Tabla 51 Principales características en generación fotovoltaica Fuente: Elaboración Propia
Generación Fotovoltaica
Generalidades Es una tecnología que utiliza módulos o paneles solares basados en el efecto fotoeléctrico. Este proceso consiste en la conversión directa de la radiación del sol en energía eléctrica; es decir, realizan la captación de radiación luminosa que llega a las celdas solares (semiconductores sensibles a la luz solar), en donde los fotones de la luz transmiten su energía a los electrones del semiconductor y así generar el desplazamiento de electrones de dicho material semiconductor produciéndose así una corriente eléctrica capaz de circular por un circuito externo (RENAC) (TLATEMOANI, 2013) ( ASIF).
Ventajas •Es inagotable. •Es limpia. •Ideal para zonas remotas. •Está en todos lados.
Desventajas •Gran inversión inicial. •Gran territorio destinado a la colocación de paneles. •Inestabilidad de radiación solar.
Tendencia tecnológica
•Celdas fotovoltaicas de material CuInSe2. •Celdas solares sensibilizadas con colorante. •Celdas solares de materiales del grupo II-VI. •Celdas solares de materiales del grupo III-V. •Celdas fotovoltaicas de silicio microcristalina. •Celdas fotovoltaicas de silicio policristalina. •Celdas fotovoltaicas de silicona monocristalina. •Celdas fotovoltaicas de silicona amorfa. •Celdas fotovoltaicas orgánicas.
Potencial en Colombia
América del Sur presenta altos niveles de radiación solar, en el caso de Colombia y los países ecuatoriales cuentan con un alto promedio del recurso durante el año al no experimentar fenómenos estacionarios. Colombia tiene un promedio de irradiación solar cercano a 4,5 kWh/m2/d. El mapa de radiación reportado en (ATLAS IDEAM, 2016) el potencial del recurso solar promedio es aproximadamente de 3,5 kWh/m2 y 6 kWh/m2, el mayor del país.
Proyectos realizados
El informe de (REN21, 2016) indica la evaluación del mercado fotovoltaico internacional, el cual ha experimentado un crecimiento del 25% con respecto al 2014, rompiendo un record de 50 GW y aumentando el total mundial a 227 GW a finales de 2015. Los países líderes que presentan mayor aumento de la capacidad o generación total al final del 2015, siendo estos China, Alemania, Japón, Estados
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Unidos e Italia. Donde el Sudeste asiático ha aumentado la penetración con una capacidad instalada de 15,2 GW y Japón con capacidad de 11 GW. Otro de los países con alto desarrollo de instalaciones es Estado Unidos con una capacidad instalada de 7,3 GW (UNEF, 2016)
Características Ambientales
Los paneles solares tienen distintas posibilidades de integración, lo que hace que sean un elemento fácil de integrar y armonizar en diferentes tipos de estructuras, minimizando su impacto visual. Además, al tratarse de sistemas autónomos, no se altera el paisaje con postes y líneas eléctricas. Por otra parte, la energía solar fotovoltaica representa la mejor solución para aquellos lugares a los que se quiere dotar de energía eléctrica preservando las condiciones del entorno; como es el caso por ejemplo de los Espacios Naturales Protegidos.
Costos El promedio global de los precios mundiales de energía fotovoltaica de la fábrica de paneles se redujo de alrededor de 22 USD/W en 1980 a menos de 1,5 USD/W en 2010 (Bloomberg, 2010). Los rangos históricos de aprendizaje de experiencias sobre paneles FV están entre 11% y 26% (Maycock, 2002; Parente et al, 2002; Neij, 2008; IEA, 2010c), con una tasa de progreso promedio del 80% y, en consecuencia, una tasa media histórica de aprendizaje (experiencia en el factor precio) del 20%, lo que significa que el precio se redujo en un 20% por cada duplicación de las ventas acumuladas (Hoffmann, 2009; Hoffmann et al,2009).
4.1. Celdas fotovoltaicas de material CuInSe2.
Las Celdas fotovoltaicas de material de CuInSe2 son semiconductores compuestos del grupo I-III-VI. Este material tiene una banda de energía de tipo transición directa y posee un coeficiente de absorción de luz de 1*10^5 cm^-1 y es el más alto entre los semiconductores. Estas condiciones permiten fabricar Celdas solares de película delgada de alta eficiencia y bajo costo, lo cual permite mejorar drásticamente la rentabilidad de la instalación fotovoltaica (US Patente nº US9437761 B2, 2016).
4.2. Celdas solares sensibilizadas con colorante.
Las celdas solares sensibilizada con colorantes son una tecnología fotovoltaica no convencional que llamo la atención debido a la relación costo-eficiencia en la captación de energía solar y con propiedades atractivas tales como la flexibilidad, la transparencia y la adaptabilidad en dispositivos de gran superficie (US Patente nº US20160284478 A1, 2016) (US Patente nº US9455093 B2, 2016). En la Figura 63, se ilustra el principio de funcionamiento. Tras la iluminación, los colorantes adsorbidos sobre el semiconductor de óxido metálico son sensibilizados al estado excitado por la absorción directa de luz en la interfaz y se disocian fácilmente para crear un par electrón-hueco, con electrones posteriormente inyectados en la banda de conducción del semiconductor; mientras que los agujeros, al menos inicialmente, permanecen en los sensibilizadores. El estado fundamental de colorante (S) se regenera entonces mediante donación de electrones desde el sistema redox hasta el estado oxidado del sensibilizador (S +). La recuperación del sistema redox se realiza mediante el transporte de agujeros al contraelectrodo, ya sea en difusión o mecanismo de salto (dependiendo del mediador de transporte). Todo el proceso se completó finalmente por la migración de electrones a través del circuito externo y el dispositivo genera energía eléctrica a partir de luz sin transformación química (US Patente nº US9455093 B2, 2016).
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Figura 63 Celdas solares sensibilizadas con colorante
Fuente: Tomado de (US Patente nº US9455093 B2, 2016).
4.3. Celdas solares de materiales del grupo II-VI.
El material más empleado en las celdas fotovoltaicas es el silicio (Si). Sin embargo, se puede fabricar
celdas fotovoltaicas de menor costo utilizando técnicas de crecimiento de películas delgadas que
pueden depositar celdas solares de calidad policristalino compuesto de materiales absorbentes en
sustratos de gran superficie mediante el empleo métodos de bajo costo (US Patente nº
US20140261676 A1, 2014).
Las composiciones de aleación del grupo IIB (Zn, Cd, Hg) y grupo VIA (O, S,Se,Te, Po) de la tabla periódica son excelentes materiales absorbentes para estructuras de celdas solares de película delgada. Especialmente CdTe ha demostrado ser un material para paneles solares de alta eficiencia de conversión de la energía solar y menor costo de fabricación. El CdTe es empleado en dispositivos optoelectrónicos tales como celdas solares, detectores infrarrojos y cámaras (US Patente nº US20140261676 A1, 2014) (US Patente nº US20110024876 A1, 2011).
4.4. Celdas solares de materiales del grupo III-V.
Los materiales semiconductores de separación directa III-V tienen fuertes propiedades de absorción
y son adecuados para aplicaciones de celdas solares de alta eficiencia. Esta fabricación se puede
lograr por el crecimiento epitaxial de las estructuras, el cual utiliza diversas técnicas, tales como
deposición de vapor químico metalorgánico y epitaxia de haces moleculares (US Patente nº
US9331229 B2, 2016). Las múltiples celdas solares fabricadas a base del crecimiento epitaxial del
grupo III-V tienen una capa de celdas más delgada. Por ejemplo, la célula de GaAs tiene alta
eficiencia en la conversión de la energía de la luz solar y buena resistencia a la radiación (US Patente
nº US20030136442 A1, 2003).
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4.5. Celdas fotovoltaicas de silicio microcristalina.
La película de silicio microcristalina (μC-Si) se utiliza para formar paneles fotovoltaicos. Sin
embargo, aún no se ha desarrollado un dispositivo de producción para proporcionar elementos fotovoltaicos de bajo costo. Por ejemplo, la cristalinidad insuficiente de la película de silicio puede provocar una formación incompleta de la película, reduciendo así la eficiencia de conversión en una célula solar. Además, los procesos de deposición convencionales de película de silicio microcristalina
(μc-Si) tienen velocidades de deposición lentas, lo que reduce el rendimiento de fabricación y
aumento de los costes de producción (US Patente nº US7923354 B2, 2011). La relación de la naturaleza del silicio microcristalino en la proporción amorfa y cristalina, es mayor la relación cristalina y tiene mejor propiedad eléctrica la película delgada. La forma de aumentar la relación cristalina es incrementar la relación del flujo de hidrógeno en el equipo. Sin embargo, en la práctica, si la capa intrínseca utilizada para la absorción de luz utiliza una película delgada con una alta relación cristalina, los agujeros se incrementarán en la película delgada. Esto hace que la contaminación de oxígeno en el medio ambiente entre fácilmente en los agujeros, de manera que la capa absorbente de luz de la capa intrínseca original esté sujeta a contaminación por oxígeno, generando una disminución de la eficiencia en la célula. Por ello, es necesario que los fabricantes e investigadores encuentren una solución para mejorar el rendimiento bajo las condiciones de cambios ligeros en la relación cristalina de la película delgada para obtener excelentes propiedades eléctricas (US Patente nº US20150013759 A1, 2015).
4.6. Celdas fotovoltaicas de silicio policristalina.
El silicio policristalino se realiza mediante el proceso de Siemens, el cual consiste generalmente en hacer que el silicio se deposite sobre la barra base de silicio dentro de un reactor a alta temperatura, y en el que se introduce el triclorosilano con hidrógeno. El silicio depositado que se saca del horno, es denominado polisilicio, el cual tiene la pureza deseada. Las barras de polisilicio son procesadas mediante procesos mecánicos para dar fragmentos de diferentes clases de tamaño, y opcionalmente sometido a una purificación de química húmeda y finalmente empacadas (US Patente nº US9242867 B2, 2016). Generalmente, Silicio polisilicio sirve como materia prima en la producción de obleas para la industria electrónica (chips) y producción de celdas solares para energía fotovoltaica.
4.7. Celdas fotovoltaicas de silicona monocristalina.
La célula solar de silicio monocristalino tiene la mayor eficiencia de conversión de energía y una tiene vida útil más larga. La célula solar de silicio monocristalino se cultiva con el método de Czochralski de un material de silicio con una pureza de 99,99% en un crisol de cuarzo (US Patente nº US20110132456 A1, 2011).
4.8. Celdas fotovoltaicas de silicona amorfa.
El silicio amorfo (no cristalino) es un material de lámina delgada, siendo de gran interés potencial para aplicaciones de celdas solares. Este interés surge del hecho de que el silicio amorfo es un
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absorbente de luz altamente eficiente. Siendo al mismo tiempo extremadamente fácil y barato de preparar (US Patente nº US4270018, 1981).
4.9. Celdas fotovoltaicas orgánicas.
El semiconductor orgánico utilizado como capa fotoactiva puede formarse utilizando monómeros orgánicos y polímeros orgánicos. Para los monómeros orgánicos, la capa semiconductora orgánica se forma empleando un método de formación continua de una capa donante y una capa aceptor se produce calentando los monómeros orgánicos en vacío. Para los polímeros orgánicos, la capa semiconductora orgánica se forma mediante un proceso húmedo tal como revestimiento por centrifugado, impresión por chorro de tinta, que tiene materiales donadores y aceptores disueltos en el mismo (US Patente nº US20110233533 A1, 2011). Cuando la luz es irradiada a la célula solar de película orgánica, el material donante absorbe la luz para formar pares de electrones-agujeros en un estado excitado, que a su vez se separan en electrones y agujeros. Aquí, los electrones se mueven hacia el aceptor que tiene alta afinidad electrónica y los agujeros permanecen en el donante, de modo que los pares de electrones-agujeros se separan a los respectivos estados de carga. Entonces, los electrones y agujeros se desplazan a los electrodos asociados para ser acumulados en el mismo por una diferencia entre la concentración de cargas acumuladas y un campo eléctrico interno, que se crea debido a una diferencia en la función de trabajo entre ambos electrodos, y finalmente fluye como una corriente eléctrica a través de un circuito externo (US Patente nº US20110233533 A1, 2011).
5. GENERACIÓN TERMOSOLAR.
Un sistema concentrador solar recibe la radiación solar directa de un campo de recolección y se concentra en una región receptora solar más pequeña. El propósito del sistema es concentrar la radiación solar para su posterior conversión en otras formas de energía utilizable, como energía solar térmica a energía eléctrica. Estas plantas están compuestas de dos partes principales: un sistema de concentración solar y un bloque de potencia que convierte la radiación solar en energía eléctrica y/o productos útiles (US Patente nº US20110067688 A1, 2011).
5.1. Concentradores en torre.
Los sistemas termosolares de alta concentración están constituidos por concentradores parabólicos
o un campo de heliostatos que enfocan el sol y reflejan la radiación solar en los receptores para
calentar un fluido de trabajo y conducirlo al sistema de conversión de energía para producir
electricidad o energía térmica a diversos procesos industriales y comerciales. Una de las condiciones
de los sistemas de concentración solar es que el reflector de la torre y la torre deben ser capaces de
soportar las cargas estáticas y dinámicas impuestas principalmente por el viento y la gravedad (Peso
del reflector, peso del reflector con cargas adicionales debidas al hielo, y combinaciones de cargas
inducidas por el viento y la gravedad) (US Patente nº US6532953 B1, 2003).
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5.2. Colectores parabólicos puntuales.
Esta central de concentración solar consiste en una serie de espejos montados en helióstatos que
siguen el movimiento del sol y enfocan la luz a un punto central en la parte superior de la torre. La
precisión de enfoque de los espejos helióstatos es un parámetro clave para aumentar el rendimiento
final de la central y determinar la concentración (eficiencia) (US Patente nº US20130098354 A1,
2013).
Figura 64 Concentradores en torre.
Fuente: Tomado (US Patente nº US20130098354 A1, 2013).
5.3. Lentes de Fresnel.
Los concentradores solares son sistemas ópticos que enfocan la luz desde un área relativamente amplia a un área reducida en el que se localiza un dispositivo transductor de energía (por ejemplo, una célula fotovoltaica). Generalmente se utiliza un transductor más pequeño para reducir así el costo del sistema del solar, que por lo general están dominados por el precio del transductor de energía. Tales conectadores solares se pueden hacer con lentes de Fresnel, los cuales tienen características prismáticas. Esto requiere que las estructuras se moldean en una sola pieza de plástico acrílico empelando un molde plano y un método de procesamiento por lotes que significa que son relativamente costosos de fabricar (US Patente nº US8194324 B2, 2012).
Figura 65 Lentes de Fresnel.
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Fuente: Tomado (US Patente nº US8194324 B2, 2012).
5.4. Sistemas de intercambio térmico.
Los paneles solares de intercambio térmico incluyen varios tubos internos para que el fluido pase, tal como un fluido de intercambio de calor (por ejemplo, agua, aceite o gas). Los paneles de intercambio de calor están orientados de manera que se exponga la superficie exterior de los tubos a una fuente de energía térmica, tal como calor radiante (el sol). El fluido calentado puede utilizarse directa o indirectamente, por ejemplo, para calentar otro fluido (aire o agua) en cuyo caso el fluido calentado se describe típicamente como un fluido de intercambio de calor (US Patente nº US20140246011 A1, 2014).
5.5. Concentradores cilíndrico-parabólicos.
Los concentradores solares parabólicos emplean superficies curvadas reflejadas en forma
parabólica. Los espejos enfocan la luz del sol en un tubo receptor o elemento de recolección de calor
(HCE), que recorre la longitud de la cubeta. En una central eléctrica, el aceite pasa por el HCE en la
región focal donde se calienta a altas temperaturas y luego pasa a través de un intercambiador de
calor para generar vapor. El vapor se utiliza entonces para hacer funcionar una central eléctrica
convencional (US Patente nº US7667833 B1, 2010).
6. GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA.
La energía que proviene de los recursos naturales como la luz del sol, el viento, la lluvia y las mareas
son renovables, es decir, naturalmente reabastecidos. Por ejemplo, la energía eólica y la energía de
las mareas se utilizan para producir electricidad.
Estas fuentes de energía se están convirtiendo en una necesidad, debido al aumento de la densidad
de población en lugares remotos. Una solución para satisfacer las necesidades es emplear
generadores accionados por viento que permiten el uso eficiente y práctico de las palas de viento
con áreas de superficie grandes que a su vez utilizan más plenamente la energía eólica disponible.
En la siguiente tabla se listan las principales características de la generación termoeléctrica.
Tabla 52 Principales características en generación termoeléctrica Fuente: Elaboración Propia
Generación Termoeléctrica
Generalidades son instalaciones que producen energía eléctrica a través de la combustión de combustibles fósiles tal como petróleo y sus derivados (gasoil, fueloil y petcoke); gas natural; carbón y biomasa. Estas centrales están constituidas por una caldera, donde se produce la combustión, una turbina o motor de calor, que transforma la energía térmica proveniente de la combustión en energía mecánica, y un generador, que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
Ventajas •Son las centrales más baratas de construir, especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva.
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•Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía térmica generada con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones, quedando así en 0,35 kg de CO2, por kWh producido. • Mejor adecuación entre oferta y demanda energética, lo que tiene como consecuencia la reducción y el equilibrio en los precios de la energía. •Al utilizar una fuente de energía de primer orden se minimizan las emisiones monóxido, dióxido de carbono y las pérdidas en la transformación y en el transporte.
Desventajas •El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes (en el caso del carbón) que pueden contener metales pesados•Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica.
Potencial en Colombia
En los informes mensuales de XM, la capacidad efectiva neta del Sistema Interconectado Nacional (SNI) al finalizar el 2015 fue de 16,420 MW, comparando con la capacidad del 2014 se observa un incremento porcentual de 6%. La generación anual de energía eléctrica en el 2015 fue de 66,548.5 GWh, siendo un 3,5 % por encima de la registrada en el 2014, debido al incremento de la demanda en el SIN. En este aumento de generación se destaca la térmica, cual tienen un crecimiento del 12,1% con respecto al 2014, pasando de una participación del 29%, al 31% en 2015.
Proyectos realizados
El consumo de la canasta energética a nivel mundial entre el periodo de estudio 2005-2015 presenta una participación de fuentes convencionales tal como petróleo que mantiene su liderazgo en el consumo energético del 33%, aunque este energético a nivel mundial disminuyo. Sin embargo, el carbón mantiene su participación en los últimos 10 años con un porcentaje del 29%. Una de las fuentes más destacadas por el incremento de las fuentes energéticas es el gas con una participación del 24% (PROMIGAS, 2016).
Características Ambientales
La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Algunos tipos de centrales termoeléctricas contribuyen al efecto invernadero emitiendo dióxido de carbono. El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón. Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y óxidos de azufre que contaminan en gran medida la atmósfera. En todo caso, en mayor o menor medida todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono, CO2. Según el combustible, y suponiendo un rendimiento del 40 % sobre la energía primaria consumida
Costos El coste depende de muchos factores: -De la potencia -De los equipos elegidos -Del emplazamiento -De los márgenes que aplique el constructor -De la configuración -De la forma de refrigeración, Por último, el precio depende de la potencia, que influye mucho en el precio final, por aplicación de economía de escala. Una Central de 100 Mw cuenta menos que dos centrales de 50 Mw.
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A pesar de esta gran variabilidad, puede establecerse que una central de 800 Mw en configuración 2x1 construida en Europa tiene un coste de unos 550.00€/Mw, es decir, costaría unos 450 millones de Euros. El precio puede triplicarse dependiendo del país en que se construya y puede incrementarse proporcionalmente si se disminuye la potencia.
6.1. Turbinas de viento con eje de rotación en la dirección del viento.
Las turbinas eólicas operan transfiriendo el movimiento del viento a la rotación de las superficies aerodinámicas (palas aerodinámicas) alrededor de un eje horizontal o vertical. Estas superficies están conectadas a un transductor electromecánico (generador) que convierte la energía cinética de la rotación en energía eléctrica. Generalmente, las turbinas eólicas estas espaciadas por lo menos dos diámetros del rotor, esta separación se realiza tanto lateralmente como en dirección al viento, con el fin de evitar la interferencia aerodinámica destructiva (US Patente nº US20100260604 A1, 2010).
6.2. Palas o rotores
Una turbina eólica incluye un rotor, un generador y una caja de engranajes que acopla el rotor al generador. El rotor está equipado con una o más palas o superficies aerodinámicas que interactúan con el viento para transmitir rotación al rotor. El par resultante generado se transmite al generador a través de la caja de cambios, el cual produce la velocidad angular de la salida del rotor. El generador tiene un rotor que gira dentro de un campo magnético en respuesta a la entrada rotacional desde la caja de engranajes, dando como resultado la generación de electricidad (US Patente nº US20150192105 A1, 2015).
6.3. Góndola.
Dispositivos para capturar la energía suministrada por el viento o turbinas eólicas, el cual
comprende de un mástil vertical, una góndola montada de manera que pueda girar alrededor de un
eje vertical y al menos una unidad de captura llevada por la góndola. La unidad para capturar la
energía del viento comprende de un rotor de turbina que consiste en un cubo montado de manera
que pueda girar sobre la góndola alrededor de un eje aproximadamente horizontal y tiene al menos
dos o tres palas fijas al cubo en dirección radial.
La góndola, es generalmente aerodinámica y está orientada de forma automática o por orden, de tal manera que el eje de rotación horizontal del cubo es dirigido al viento para hacer el rotar a una velocidad que depende de la velocidad del viento (US Patente nº US6504260 B1, 2003).
6.4. Torres costa afuera.
Los parques eólicos ubicados en el mar a una distancia de la costa son un mercado en crecimiento, debido al menor impacto visual que producen, con relación a los parques eólicos instalados en la tierra o en aguas relativamente cerca de las costas. El uso de aerogeneradores para generar electricidad offshore presenta algunos desafíos debido a la ubicación. Por ejemplo, la provisión de
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una fundación o plataforma para la turbina; la construcción de la torre de la turbina eólica y el montaje de la turbina eólica en la torre, así como la transmisión de energía generada a la costa. (US Patente nº US20140103665 A1, 2014).
6.5. Torres en tierra.
Una turbina eólica incluye una góndola y otros equipos asociados. La góndola se monta encima de una torre que tiene un extremo de base configurado para soportar una cimentación a nivel del suelo. (US Patente nº US7993107 B2, 2011).
6.6. Turbinas de viento con eje de rotación perpendicular a la dirección del viento.
Una turbina eólica contiene un bastidor giratorio; una variedad de primeros paneles de aire montados en el bastidor giratorio que están colocados en dirección paralela a un eje de rotación del bastidor giratorio; una variedad de segundos paneles de aire montados en el bastidor giratorio que están extendidos en direcciones radiales al eje de rotación del bastidor giratorio. Preferiblemente, la primera variedad de paneles de aire y la segunda de paneles de aire son perpendiculares entre sí, y la base está curvada hacia dentro estrechándose a lo largo de la dirección del eje de rotación del bastidor giratorio. En funcionamiento, la primera pluralidad de paneles de aire captura el viento que se mueve en una dirección perpendicular al eje de rotación del bastidor giratorio y la segunda pluralidad de paneles de aire capturan el viento que se mueve en una dirección paralela al eje de rotación del bastidor giratorio (US Patente nº US20100098542 A1, 2010).
7. CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE DIÓXIDO DE CARBÓN CO2
Existen diversos métodos para capturar las emisiones de CO2 de las fuentes de generación,
principalmente la proveniente de combustibles fósiles. A continuación se listan algunas
características de este tipo de tecnología..
7.1. Captura por separación biológica.
Actualmente existe un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero debido al uso de combustibles fósiles en centrales de generación o plantas de industriales, las cuales contribuyen al fenómeno de calentamiento global. En consecuencia, se ha realizado diversas investigaciones para reducir el dióxido de carbono tal como la captura y almacenaje de carbono biológico. Este proceso se realiza a través de plantas verdes que realizan la fotosíntesis para la conversión biológica de dióxido de carbono. Por ejemplo, las microalgas definen a un grupo muy amplio de microrganismos fotosintéticos, catalizadores del proceso de biofijación del dióxido de carbono para convertirlo en materia orgánica. Estas plantas emplean la energía solar para convertir el agua en CO2. En biomasa y oxígeno.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
179
7.2. Captura por separación química.
De acuerdo a la patente (US Patente nº US8956839 B2, 2015), se están desarrollando tecnologías para capturar dióxido de carbono (CO2) a partir de corrientes de gas industrial para reducir los costos de energía y el impacto ambiental del CO2 en la atmósfera. Las principales fuentes de emisiones de CO2 son: las centrales eléctricas, los hornos de cemento, las instalaciones de procesamiento de gas natural, las plantas de amoníaco y las plantas de hidrógeno. El CO2 capturado puede ser secuestrado o reutilizado para la recuperación mejorada de petróleo, procesamiento de alimentos o crecimiento acelerado de algas que podría tener múltiples aplicaciones. En los casos de procesamiento de gas natural y producción de amoníaco, la eliminación de CO2 es un paso necesario para cumplir con las especificaciones del producto. En el caso de la producción industrial de hidrógeno, la eliminación de CO2 puede mejorar la eficiencia de la planta y aumentar la producción del producto
7.3. Captura por absorción.
Este tipo de captura se emplea en la post-combustión, la cual aprovecha la acidez a través de la
reacción química como base tal como animas para aislar el CO2 del resto de los gases de la
combustión. También son utilizadas en las tecnologías de post-combustión, donde es posible
obtener altas presiones parciales del CO2 es más rentable el concepto de absorción física.
Absorción química: Son sistemas que constituyen los métodos más empleados por las industrias
para la separación de CO2 del flujo de gases, siendo una de las tecnologías más madura en el campo
de la purificación de gas y producción de CO2 para uso comercial (fundacion energia). Este tipo de
absorción con aminas emplea solventes de carácter alcalino que presenta al menos un grupo amino
y un hibroxido, siendo los más utilizados el monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA),
trietanolamina(TEA) y metildietanolamina (MDEA). Sin embargo, los más empelados son las aminas
de monoetanolamina (MEA), las cuales son empleadas en industrias químicas y pretrolíferas para la
eliminación de sulfuro de hidrogeno y del CO2 de la corriente de los gases (Bartolomé Muñoz, Mora
Peris, & Recalde Rodríguez, 2011) (US Patente nº US20130330801 A1, 2013).
Absorción física: El proceso de absorción física se caracteriza por retener el CO2 en un líquido en
base de los principios de Henry, lo que significa que dependa de la presión y la temperatura, el cual
genera el proceso a elevadas presiones parciales de CO2 y bajas temperaturas. Este proceso requiere
de pequeñas cantidades de energía, pero la presión parcial del CO2 debe ser muy elevada, siendo la
indicada para los procesos de combustión (Bartolomé Muñoz, Mora Peris, & Recalde Rodríguez,
2011).
7.4. Captura por adsorción.
Las técnicas de captura de dióxido de carbono se pueden dividir en captura post combustión, pre-
combustión y captura de oxi-combustible de acuerdo con las etapas en las que se captura el dióxido
de carbono. Las técnicas de CO2 se dividen en técnicas de separación de membranas (utilizan
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
180
membranas de separación para concentrar el CO2), separación de fases líquidas (utilizan
adsorbentes líquidos tal como aminas o amoniaco acuoso) y separación de fases sólidas (utilizan
adsorbentes de fase sólida, tales como metales alcalinos o alcalinotérreos).
Los absorbentes de fase solida se pueden clasificar en adsorbentes híbridos orgánicos e inorgánicos, basados en carbono y orgánicos-inorgánicos por el tipo de sus materiales constituyentes. También se puede clasificar en adsorbentes físicos y adsorbentes químicos dependiendo de sus formas adsorbidas por dióxido de carbono. Generalmente, la adsorción y la desorción del CO2 pueden producirse en forma reversible, el cual puede producir en forma de intercambio de calor o por cambio de presión externa. Tales procesos de captura de dióxido de carbono que utilizan adsorbentes secos se dividen en procesos de adsorción por oscilación de presión (PSA) se emplea para para diferencia de presión y procesos de adsorción por oscilación de temperatura (TSA) se utiliza para para diferencia de temperatura (US Patente nº US8894753 B2, 2014).
7.5. Captura por membranas de difusión.
En los últimos años, como medida para reducir el calentamiento global se empleará energía natural
que no emita CO2 al medio ambiente, pero esta energía tiene un problema significativo en términos
de costo. Por ello, se ha prestado atención a un método denominado CCS (Captación y
almacenamiento de dióxido de carbono) en el que el CO2 se separa y recoge de los gases residuales
procedentes de centrales térmicas, siderurgia y similares para ser enterrado en el suelo o en el mar.
Por ello, se realiza un proceso de separación y recolección de CO2 que emplea un método de separación por membrana que está destinado a separar un gas mediante una diferencia de velocidad de los gases que pasan a través de una membrana. Se usa diferencia de presión parcial como energía motriz y se espera un proceso de ahorro de energía debido que la presión de gas que a separar puede ser utilizada como energía. Las membranas de separación de gases se clasifican ampliamente en membranas orgánicas y inorgánicas en términos de una diferencia en el material de membrana. La membrana orgánica tiene la ventaja de ser barata y excelente en moldeabilidad en comparación con la membrana inorgánica. La membrana orgánica que se utiliza para la separación del gas es generalmente una membrana de polímero, la cual es preparada por un método de inversión de fase, y el mecanismo de la separación se basa en un mecanismo de difusión de la solución, en donde un gas se separa por medio de una diferencia en la solubilidad del gas en la membrana del material y difusión de los gases en la membrana (US Patente nº US20160272494 A1, 2016).
7.6. Captura por rectificación o condensación.
En la patente (US Patente nº US8388919 B2, 2013), se basa en la investigación de la componente de dióxido de carbono de corrientes de gas industriales puede separarse del resto de la corriente de gas a través de la utilización de energía en forma de calor sensible y/o latente de condensación de vapor en la corriente de gas. Por ejemplo, los gases de combustión producidos por las centrales que queman carbón contienen inherentemente cantidad útil de energía en forma de calor sensible y latente que puede ser aprovechado para eliminar dióxido de carbono de la corriente de gas de una planta de procesamiento.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
181
En el proceso se incluye las etapas de:
a. la extracción de dióxido de carbono de la corriente de gas poniendo en contacto la corriente de gas con un medio absorbente;
b. volatilizar dióxido de carbono del medio absorbente para producir una corriente de producto rica en dióxido de carbono;
c. obtener energía a partir de la corriente de gas en forma de calor sensible de la corriente
de gas y usar la energía como fuente de calor para calentar el medio absorbente y
ayudar en la volatilización de dióxido de carbono de acuerdo con la etapa b).
Una de las ventajas de usar el calor latente de condensación de vapor y calor sensible de la corriente
de gas como fuente es ayudar en la volatilización de dióxido de carbono de un medio absorbente es
que minimiza la energía requerida de fuentes externas para separar el dióxido de carbono de la
corriente de gas
7.7. Almacenamiento subterráneo o submarino de CO2.
La quema de combustibles fósiles tales como petróleo, gas natural y carbón produce la adición de
dióxido de carbono a la atmósfera, lo que contribuye al calentamiento global. Además, los gases de
escape de plantas petroquímicas y otras plantas de fabricación también pueden ser fuentes de
adiciones de CO2 a la atmósfera. Pero estas emisiones se pueden recolectar para uso comercial o
mejorar la producción agrícola en invernaderos.
El secuestro de dióxido de carbono, es decir, el depósito y almacenamiento de CO2, es una manera
de mitigar los posibles efectos adversos de la adición de CO2 a la atmósfera. Este es tipo secuestro
también se conoce como captura y almacenamiento de carbono (CCS), el cual realiza la captura y el
aislamiento de CO2 de las fuentes que emiten altas emisiones de carbono, tales como plantas de
potencia.
Existe una serie de métodos y localizaciones para secuestrar de dióxido de carbono. Por ejemplo, el
CO2 secuestrado puede ser enviado en las profundidades del océano (a menos que haya efectos
inaceptablemente adversos en la vida del océano) o en el subsuelo-oceánico tal como en
formaciones de basalto. También se puede inyectar el CO2 en formaciones subterráneas; por
ejemplo, se inyecta CO2 bajo tierra en depósitos salinos profundos o en depósitos de hidrocarburos
agotados (petróleo y/o gas natural) o se puede inyectar en las capas subterráneas de carbón o en
formaciones de peridotita (US Patente nº US20100318337 A1, 2010).
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182
VI. POLÍTICA NACIONAL DE SEGURIDAD ENERGÉTICA:
LINEAMIENTOS La Seguridad Energética, considerada desde un punto de vista multidimensional, es un aspecto que
cada vez más relevante en los procesos de política y planeamiento energético, debido a que es
necesario integrar los diferentes riesgos y amenazas que pueden afectar el suministro energético
de un país y de esta manera se asegure el abastecimiento en el largo plazo y soporte el desarrollo
económico y social.
A continuación, se describen los lineamientos a considerar en la definición de la Política Nacional de
Seguridad Energética (PNSE), así como una propuesta inicial de la misma la cual debiese ser el
resultado de un ejercicio participativo y análisis consensuado de tal forma que la política aporte a la
visión país y su proyección en el largo plazo. En general, se plantea el marco conceptual, el
diagnóstico y definición de la política con base en la información descrita en las secciones I a IV y
con las cuales se plantean los insumos base para diseñar una política y proponer recomendaciones
con el propósito de definir una Política Nacional de Seguridad Energética para Colombia.
1. ANTECEDENTES
Colombia, se ha destacado históricamente por poseer importantes recursos naturales y como tal su
política ha estado orientado a explotarlos tanto para su consumo interno como para su exportación.
De hecho, se destaca que históricamente la canasta exportadora ha sido mayoritariamente minero-
energética. A su vez, en el sector eléctrico, el recurso hidroenergético ha sido una pieza fundamental
para el desarrollo y sostenibilidad de la matriz eléctrica. Ahora, si bien la utilización y
aprovechamiento de estos recursos ha traído consigo importantes beneficios para el país, también
ha generado una alta dependencia y como tal su seguridad sea visto impactada. Por ejemplo, la
dependencia exportadora genera una alta exposición a las coyunturas internacionales que influyen
directamente en los precios (rentas) y la oferta-consumo de los recursos exportados. A su vez, la
disminución de las reservas, petróleo y gas, avizoran un escenario altamente crítico que dentro de
un marco de transición energética no podrán ser rápidamente sustituidos por otros recursos,
tecnologías o cambios en los patrones de consumo. En ese contexto, se evolucionará de un
escenario exportador a uno importador, por ejemplo, en los productos refinados del petróleo y gas
natural vía regasificación. Además, en el sector eléctrico, la alta participación de la hidroelectricidad
ha mostrado un alta dependencia e incertidumbre ante los eventos naturales, en particular el
fenómeno del niño que genera sobrecostos al sistema y riesgos de racionamiento.
En ese sentido, los lineamientos de una política nacional de Seguridad Energética deben procurar
por superar los diferentes retos a los que se verá abocado el país en el mediano y largo plazo,
cumpliendo con los siguientes requisitos:
Debe existir un equilibrio en cuanto a costo vs. las medidas de seguridad energética a
implementar, calculando la relación beneficio – costo de cada medida.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
183
Las medidas y/o políticas de seguridad energética deben estar en línea con otras políticas,
tanto ambientales, confiabilidad, Proure y otras, garantizando la sostenibilidad energética
del país.
Se deben generar y evaluar estrategias que permitan mejorar la seguridad energética. Un
ejemplo claro son los impuestos a las emisiones propuestos en la reforma tributaria.
Aunque el SIN es bastante robusto en cuanto a infraestructura, una revisión desde el punto
de vista de seguridad energética es importante, para garantizar los más altos estándares.
Como se encuentra en el plan de expansión de Gas, Colombia cuenta con una
infraestructura de soporte y mantenimiento que ha permitido atender reparaciones de
gasoductos y oleoductos en relativamente corto tiempo disminuyendo los tiempos de
demanda no atendida. Sin embargo, se puede realizar una revisión un poco más profunda
desde la perspectiva de Seguridad Energética, que permita mejorar aún más la
disponibilidad del servicio permitiendo generar políticas complementarias de calidad del
servicio.
Los programas de energización rural sostenible han permitido generar oportunidades en el
aumento de cobertura, con diversas opciones de generación energética. Es importante
tener este aspecto dentro del concepto de Seguridad Energética.
En cuanto a transporte, en los últimos 100 años, el mundo ha visto la importancia de generar
nuevos modos de transporte, tales como el metro, trenes rápidos, transporte fluvial, aéreo,
etc; Se han presenciado a su vez, servicios disruptivos como el transporte basado en
aplicaciones celulares y un crecimiento de población importante, que han creado desafíos
como la necesidad de un uso óptimo de los medios de transporte existente para carga y
pasajeros, generar nuevos medios de transporte masivo, sistemas de transporte ecológico
y basado en energía eléctrica entre otros. En este sentido es importante verificar los riesgos
e incluir los indicadores de seguridad energética basado en el consumo eficiente en el
transporte, infraestructura necesaria, cambios en cultura y comodidad de los pasajeros
entre otros que permitan cuantificar el grado de desarrollo del país en este tema.
Desde la perspectiva industrial, es necesario contextualizar el concepto de seguridad
energética, correlacionando los riesgos, indicadores y políticas con las medidas de eficiencia
energética del país, potencial de uso de tecnologías disruptivas como impresión 3D y
cemento con cero emisiones entre otros.
Las políticas de seguridad energética deben minimizar el uso de subsidios, y dado el caso de
los mismos, deben estar enfocados hacia el suministro de equipos y no al consumo
energético, dado que esta perspectiva, genera rápida difusión o cambio tecnológico,
maximizando el beneficio para el país y la recuperación de la inversión. En este sentido es
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
184
importante generar la base de estudios de caso y decisiones políticas de los países que han
permitido acelerar el cambio tecnológico.
2. JUSTIFICACIÓN
El sector energético es un sector estratégico dentro de la economía, que sirve como insumo y
potenciador del resto de los sectores, es fundamental en el crecimiento económico y gran
responsable de las condiciones de calidad de vida y satisfacción de las necesidades básicas de la
población. Esta importancia estratégica ha hecho que dichas actividades hayan sido
tradicionalmente reservadas al Estado, cambiando dicho paradigma con la restructuración del
sector energético en la década de los noventa con las Leyes 142/1994 y 143/1994.
Dada dicha importancia, y los efectos que tiene una falla en el sistema energético (precios, costos,
abastecimiento, infraestructura) sobre la economía del país, son un aspecto fundamental en la
política país y que tenga el propósito de satisfacer las necesidades energéticas tanto en el corto
como en el largo plazo.
2.1. Política Nacional
En el ámbito de la Seguridad Energética, a la fecha no se existe un documento rector; por ejemplo,
una ley o documento CONPES, que defina la Política Nacional de Seguridad Energética (PNSE) y
brinde lineamientos a las diversas entidades del estado para velar por el desarrollo del sector
energético en un contexto de Seguridad Energética.
Ahora bien, de acuerdo a las funciones de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME),
contenidas en el artículo 16 de la Ley 143/1994 y el decreto 1258/2013, se elabora un Plan
Energético Nacional (PEN) con el propósito de establecer los lineamientos de política para el
desarrollo del sector energético en el largo plazo. En ese contexto, se han realizado 5 planes
energéticos (ver Tabla 53) los cuales han estado enfocados al uso eficiente y sostenible de los
recursos convencionales y no convencionales, aportar a la productividad y competitividad del
mercado y el país, el mejoramiento de la institucionalidad e incremento del beneficio social.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
185
Tabla 53: Evolución del Plan Energético Nacional (PEN) Fuente: UPME
Plan Visión Objetivos
1994 Indicativo y Flexible
Gestión de la demanda y uso racional de la energía, abastecimiento pleno y eficiente de energéticos, incremento de exportaciones, desarrollo regional y energización rural, calidad ambiental, investigación y desarrollo y modernización institucional.
1997 Autosuficiencia Energética Sostenible
Lograr la autosuficiencia energética e incrementar la contribución de las exportaciones en condiciones de eficiencia, competitividad y sostenibilidad ambiental, garantizar la satisfacción de la demanda mediante el aprovechamiento óptimo de los recursos naturales, incorporación del cambio tecnológico, criterios ambientales y retribución de beneficios.
2003 –
2020
Estrategia Energética Integral
Mantener o incrementar el aporte del sector a la balanza de pagos, consolidar el esquema competitivo en los diferentes mercados, profundizar el desarrollo del plan de gas, ampliar y garantizar la oferta interna de energéticos con precios eficientes y adecuada calidad, favorecer el desarrollo regional y local e incorporar nuevas fuentes y tecnologías.
2006 - 2025
Contexto y Estrategias
Desarrollo sostenible, crecimiento económico, elevar la calidad de vida y el bienestar social, sin agotar los recursos naturales renovables, ni deteriorar el medio ambiente o el derecho de las generaciones futuras a utilizarlo para la satisfacción de sus propias necesidades.
2050 Colombia: Ideario energético 2050
Suministro confiable y diversificación de la canasta de energéticos, demanda eficiente de energía, esquemas que promuevan la universalización y asequibilidad al servicio de energía eléctrica, estimular las inversiones en interconexiones internacionales y en infraestructura para la comercialización de recursos estratégicos, mantener los ingresos y viabilizar la transformación productiva y generación de valor, vincular la información para la toma de decisiones y contar con el conocimiento, la innovación y el capital humano para el desarrollo del sector, consolidar la institucionalidad y avanzar en mayor eficiencia del estado y la regulación.
Cabe destacar que dentro las funciones de la UPME, la elaboración del PEN se realiza en
concordancia con el Plan Nacional de Desarrollo, plan que se define en cada periodo de gobierno.
En la actualidad, mediante la Ley 1753/2015, se estableció el Plan Nacional de Desarrollo 2014-2018
“Todos por un nuevo país, Paz Equidad y Educación”, donde el Ministerio de Minas y Energía
estableció los planes de acción para el periodo 2015-2018 con la definición de objetivos, metas e
indicadores para tres tipos de planes (el Plan Estratégico Sectorial, PES; el Plan Estratégico
Institucional, PEI; y el Plan de Acción anual, PAA). A su vez, junto con la Dirección Nacional de
Planeación, se elaboró un conjunto de indicadores para evaluar el cumplimiento de las metas del
sector minero energético (ver Tabla 54).
Se evidencia la necesidad de definir una política de Seguridad Energética en el que se establezcan
los requerimientos del país, así como los criterios mínimos de cumplimiento e indicadores de
seguimiento y control. De esta manera, la política brindará los lineamientos, en el ámbito de la
Seguridad Energética, a los distintos planes desarrollados al interior de la UPME:
- Plan Energético Nacional (PEN).
- Plan Indicativo de Expansión de cobertura del Sector de Energía Eléctrica (PIEC).
- Plan de Expansión de Referencia Generación-Transmisión (PERGT).
- Plan Nacional de Desarrollo Minero (PNDM).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
186
- Plan de Abastecimiento de Gas Natural (PAGN).
- Plan Indicativo de Expansión de la Cobertura de Gas Combustible (PIECGC).
- Plan Indicativo de Abastecimiento de Petróleo y Combustibles (PIAPC).
- Plan de Energización Rural Sostenible (PERS).
Tabla 54: Indicadores de cumplimiento del sector minero energético SINERGIA Fuente: Ministerio de Minas y Energía – DNP.
Tópico Objetivo Estratégico Indicador
Exploración y Producción de hidrocarburos
Asegurar la ejecución de proyectos minero energéticos para generar los recursos que necesita el país
Producción promedio diaria de crudo mensual/año
Nuevos pozos exploratorios perforados
Kilómetros de sísmica 2D equivalente
Generación de energía eléctrica
Aumentar la competitividad de la energía Capacidad instalada de generación de energía eléctrica (MW)
Cobertura de energía eléctrica y gas
Ampliar la cobertura del servicio de energía para los más pobres
Nuevas familias con servicio de energía eléctrica en zonas anteriormente sin cobertura
Usuarios con el servicio de gas combustible por redes (gas natural y GLP) (cifras en millones)
Eficiencia energética
Ampliar la cobertura del servicio de energía para los más pobres
Automotores utilizando energéticos alternativos (Gas natural, GLP y energía eléctrica)
Aumentar la competitividad de la energía Factor de carga promedio día del sistema (p.u.)
Consolidación del sector minero, formalización y
producción limpia
Asegurar la ejecución de proyectos minero energéticos para generar los recursos que necesita el país
Unidades de producción minera bajo el amparo de un título de pequeña y mediana escala formalizadas en el grado básico
Porcentaje de títulos mineros vigentes fiscalizados
Solicitudes por resolver por la ANM (stock más ingresos nuevos anuales)
Producción anual de carbón (Millones de Toneladas)
Fortalecer la institucionalidad para tener un sector minero organizado y legítimo
Índice de fatalidad Minera
2.2. Marco Normativo
En general, el marco normativo del sector energético se describe en el decreto MME 1073/2015, el
cual define el decreto único reglamentario del sector administrativo de Minas y Energía y se compila
la normativa vigente. En la Figura 66, se describen los principales hitos normativos.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
187
Figura 66 Evolución normativa
Fuente: Elaboración propia a partir de Ministerio de Minas y Energía
Es importante anotar que actualmente en Colombia, no se han realizado estudios de manera
integral, ni se ha planteado la Seguridad Energética como la problemática central a tratar. Los
estudios realizados por diferentes instituciones del sector energético, así como entidades
educativas, se han enfocado a temáticas, tales como redes inteligentes, energía renovable,
eficiencia energética, donde el tópico de Seguridad Energética es tratado de manera secundaria.
2.3. Conflicto Interno
Colombia es un país con importantes dificultades respecto a la Seguridad Energética, aún en un
escenario de postconflicto, y en los cuales se suman los problemas geopolíticos, básicamente con
sus países vecinos. Sumado a lo anterior, no es posible desvincular la Seguridad Energética con el
conflicto armado interno vivido desde la década de 1960 y que se sostiene hasta la actualidad, en él
han confluido varias fuerzas, como el Estado, grupos guerrilleros y paramilitares. Producto de dicho
conflicto se han visto afectada la infraestructura energética del país por el accionar de grupos
armados ilegales (ver Figura 67).
Los grupos armados ilegales han construido un fuerte discurso en contra de la explotación de
hidrocarburos por parte de empresas multinacionales. Por este motivo, es común que se ataque la
infraestructura energética como represalia a la entrada de las transnacionales, y muestra de su
posición militar. Además, los grupos ilegales se han ingeniado formas de apropiarse de los dineros
de regalías, gracias a la fragilidad institucional y social de los lugares donde se realiza la actividad
(Fundación Ideas para la Paz, 2015).
06/07/08 2009/10/11 12/2013 20142000/011996/99
Ley 141 RegalíasLey 142 SPD.(Ley 286/1996-Ley 632/2000)Ley 143 Eléctrica.Res. CREG 001/002
Ley 134 participación
ciudadana
Ley 685 Código de minasLey 689 Mod. Ley 142Ley 697 PROURE
2015 2016
Ley 963 Inversión
Decreto Ley 1258 Mod. UPMECREG 024 (STR) / 113(2015)
CREG 042 (STN)CREG 044 (Confiabilidad)
CREG 064 (Ampliación/FACTS)CREG 89 Mercado Gas
Dec. 28 UPMECREG 025
Cod. RedesLey 191 Zonas
Frontera
Ley 1362 Consejo Directivo UPME
Res. 180507 (855/2013 – 801/2015)
Regalías Carbón
Ley 1450 PND 2010-2014Ley 1480 Est. Consumidor
Dec. 4137 ANHDec. 4134 ANMDec. 4131 SGC
Ley 1753PND 2014-2018
Res. 293 Regalías NiquelDec. 1073 Compilación
normativaRes. 857
Factor emisiónDec. 2143
Incentivos FNCERes. 408
Plan contingencia Informático
Ley 1715 FNCERes. 90604 / Res. 93
Proy. UrgentesCREG 026-155
Est. Desabastecimiento
Dec. 600 Trans. Regalías
Res. 80006 (80760/2001)Precios petróleo y minerales
Res. 850 Regalías Minerales no-metálicos y radioactivos
MME 90708 RETIE (90795)CREG 038 Cod. MedidaDec. 17 Proy. RegalíasDec. 1260 Obj. CREG
1994/95
Res. 18 1313CREG 022
Plan de Expansión STN-CAPT
Modificada porCREG 085 y 120 de 2002
CREG 093 de 2007
MME 181313Criterios/forma
Plan Expansión STNMME 180924/25 (2003)
ConvocatoriasDec. 3683 Reglamento URE
MME Res. 90663Desarrollo ObrasMME Res. 40492
RETIE
Dec. 388 PIEC
Res. 529, 638Proy. UPME
Dec. 1122 FAERDec. 1124 FAZNI
2002/04/05
Res. 180919Plan PROURE
Res. 186Metas AmbientalesDec. 381 Obj. MME
Dec. 2143 Incentivos
CREG 106 Conexión STNCREG 71
Req. Energéticos Res. 45Reglamento FNCE
Res. 143Proy. UPMERes. 1283
Proc. FNCE-ANLA
Dec. 257 IPSE
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Figura 67 Ataques a infraestructura energética por actor.
Fuente: Elaboración propia a partir de Centro Nacional de Memoria Histórica ELN: Ejército de Liberación Nacional, FARC: Fuerzas Armadas Revolucionarias de Colombia, EPL: Ejército
Popular de Liberación, CGSM: Coordinadora Guerrillera Simón Bolívar, ERP: Ejército Revolucionario del Pueblo
De acuerdo con los datos del Centro Nacional de Memoria Histórica (CNMH) entre 1988 y 2012 se
realizaron 1.242 ataques a infraestructura energética, el 38% realizados por el ELN y el 25%
directamente por las FARC. En la Figura 67, se pueden observar la evolución de los ataques a
infraestructura energética registrados por el CNMH, evidenciando un alto número de ataques entre
1990 y 1993 perpetuados por la guerrilla de las FARC, el ELN y la Coordinadora Guerrillera Simón
Bolívar, cuyo objetivo era unir los intereses de las dos guerrillas mencionadas, de manera similar
estas dos guerrillas aumentaron sus ataques entre 2000 y 2005. Incluso se puede observar como la
infraestructura energética ha sido afectada en medio de los combates entre los grupos armados.
Los ataques de los grupos armados se han concentrado en lugares con baja densidad poblacional,
con presencia histórica de los grupos armados, y en los que están dispuestas la infraestructura
energética del país, principalmente líneas de transmisión de energía eléctrica y oleoductos. Como
se puede observar en la Figura 68, los ataques se han concentrado en Antioquia, Santander y Norte
de Santander, Cesar y Arauca. Cabe destacar que diversos estudios sobre el conflicto armado en
Colombia han observado que el mapa de hidrocarburos en el país y el mapa del conflicto armado
ocupan el mismo territorio (González Posso, 2011).
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Nú
me
ro d
e a
taq
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sAtaques a infraestructura energética por actor
ELN FARC Grupo Armado No IdentificadoCGSB FARC-ELN Grupos ParamilitaresEPL Ejército Nacional-ELN Ejército Nacional-FARC
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Figura 68 Ataques a infraestructura energética por departamento.
Fuente: Elaboración propia a partir de Centro Nacional de Memoria Histórica
Uno de los principales objetivos de los grupos ilegales han sido la infraestructura petrolera, no solo
por motivaciones económicas sino también como objetivos sociopolíticos y tácticas militares. Se ha
evidenciado que dichos grupos se han financiado gracias a delitos entorno al sector energético,
principalmente la extorsión, el pago por seguridad y la captación ilegal de regalías (Fundación Ideas
para la Paz, 2015). En Figura 69, se pueden observar el histórico de ataques a oleoductos en el país,
con un máximo de 259 ataques en el 2013, donde solo el oleoducto Caño Limón Coveñas fue objeto
de 67 ataques en el año, es decir un ataque cada cinco días y medio. Además de los impactos de
económicos, los atentados a los oleoductos han causado grandes impactos medioambientales en
los ríos, la flora, la fauna y las tierras de cultivo.
Adicionalmente, las torres de energía no han sido ajenas a este flagelo, entre el 2004 y el 2015 se
han presentado atentados contra 1.326 torres (Informes de Gestión XM e Intercolombia S.A. E.S.P).
Se estima que el costo por reponer la infraestructura afectada en el sistema sería de
aproximadamente 50 millones de dólares, este valor no incluye los sobrecostos de la operación del
sistema eléctrico producto de la indisponibilidad de los activos de transmisión.
Figura 69 Histórico nacional sobre ataques a oleoductos
Fuente: Elaboración propia a partir de Ministerio de Defensa Nacional
184
98
155
106
5332 32 31
84
151
259
141
80
300
50
100
150
200
250
300
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Nú
mero
de a
taq
ues
Histórico nacional de ataques a oleoductos
Voladura de Oleoductos
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
190
En la Figura 70, se muestra el número de torres derribadas y la demanda no atendida (DNA) para
cada año. Cabe destacar que, si bien los atentados no necesariamente generan una DNA no
programada, durante el recrudecimiento de la violencia si se presentó una estrecha relación entre
las dos variables.
Figura 70 Histórico nacional de atentados a torres de energía
Fuente: Elaboración propia a partir de Ministerio de Defensa Nacional e ISA
2.4. Eventos Naturales
Los fenómenos naturales extremos, que comúnmente derivan en daños a los sistemas sociales,
económicos y ambientales, cuando esto ocurre son también denominados desastres naturales,
presentan riesgos conocidos para la Seguridad Energética en Colombia por cuanto amenazan
diversos factores como la disponibilidad de recursos, la infraestructura de generación, distribución
y transporte de energía, sistemas de almacenamiento, entre otros, interfiriendo con los sistemas y
mecanismos de generación y distribución de la energía; además, generando distorsiones en la
estructura de precios.
Se han identificado los principales fenómenos naturales que implican riesgos para la Seguridad
Energética en Colombia y se ha hecho un recuento de los incidentes más importantes durante la
ocurrencia de dichos eventos en los cuales se han documentado efectos sobre el sistema energético
colombiano, si bien en la mayoría de los casos de ocurrencia de desastres relacionados con
fenómenos naturales existe poca información o documentación en cuanto a los daños a los sistemas
energéticos, por cuanto la prioridad es la atención a la vida y salud de las personas. Se entiende que
la cuantificación de daños al sistema energético está enmarcada dentro de los daños a bienes
materiales generalmente cuantificados para estos eventos.
En el contexto colombiano, se consideran los siguientes eventos naturales:
- ENSO (El Niño Southern Oscillation).
- Tormentas tropicales en el mar caribe y Mares de leva.
- Terremotos y Tsunami.
- Erupciones volcánicas.
- Tormentas solares.
0
50
100
150
200
0
50
100
150
200
250
300
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
To
rres
Afe
ctad
as
(#)
Dem
an
da n
o a
ten
did
a (
GW
h)
Histórico nacional de atentados a torres de energía
Torres Afectadas (#) DNA (GWh)
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
191
ENSO (EL Niño Southern Oscillation)
Hasta el momento no se ha evidenciado una tendencia clara en cuanto al impacto que el cambio
climático pueda tener sobre los eventos de El Niño y La niña, y se desconoce cómo el calentamiento
global afectará el sistema climático del pacífico tropical (Latif, M; Keenlyside, 2009) (IPCC, 2013). El
IPCC tiene una baja confianza en cuanto a exactamente qué pasará con ENSO en el futuro aun
cuando se tiene una alta confianza en que ENSO continuará (IPCC, 2013). De cualquier manera, es
claro que en el contexto colombiano las consecuencias de la ocurrencia de los extremos de ENSO
(El Niño y La Niña) sobre el sistema energético son importantes y constituyen uno de los mayores
riesgos para la Seguridad Energética e impacto sobre la evolución e incertidumbre del mercado
energético, el particular el sector eléctrico.
Evento El Niño: amenaza directamente la capacidad de generación hidráulica y pone en
riesgo la producción de biocombustibles líquidos y otros combustibles de biomasa, tanto
por la amenaza sobre la disponibilidad de agua para los cultivos como por el incremento en
la probabilidad de ocurrencia de incendios forestales como consecuencia del aumento de
las temperaturas y el bajo contenido de agua en los ecosistemas. Es bien conocido que este
riesgo se materializó durante 1991 y 1992 ocasionando la necesidad de realizar un
racionamiento del suministro de energía, así como durante 2015-2016 cuando la
combinación del fenómeno del Niño y una falla técnica en la central hidroeléctrica de
Guatapé obligaron al gobierno a implementar planes de ahorro de energía con el fin de
evitar un racionamiento. A pesar de no llegar a un racionamiento directo este evento influyó
directamente en el precio de la energía eléctrica en Colombia alcanzándose el precio de
escasez para las negociaciones de energía en bolsa y afectando directamente a los usuarios
sometidos a dicho precio. El evento El Niño 1997-1998 tuvo un efecto similar (Villareal
Navarro, Julio E.; Córdoba de la Rosa, 2008).
Evento La Niña: Durante la ocurrencia de un evento La Niña aumenta el riesgo de
inundaciones y movimientos de masa (deslizamientos de tierra) que amenazan el sistema
de transmisión y distribución de energía, la infraestructura vial necesaria para el transporte
de combustibles por carretera, oleoductos y gasoductos, pequeñas centrales de generación
hidráulica por daños a su infraestructura de captación.
Generalmente el fenómeno de La Niña es percibido como positivo para el sistema de
generación eléctrica porque implica una amplia disponibilidad de recurso hídrico
almacenable en los embalses del país. Durante periodos intensos de lluvia es común que se
presenten interrupciones en el servicio de suministro de energía eléctrica por daños a las
redes de transmisión local; sin embargo, no se han encontrado estudios que relacionen
directamente este tipo de incidentes con el fenómeno de La Niña.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
192
Tormentas tropicales en el mar caribe
Pueden afectar la infraestructura energética de la costa norte incluyendo los potenciales proyectos
de generación y transmisión de energía eólica y solar, en La Guajira y demás departamentos del
caribe colombiano, así como el archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina.
Exceptuando el archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, el Caribe colombiano ha
sido caracterizado como una zona de baja probabilidad de formación y desarrollo de tormentas
tropicales, de acuerdo con la Agencia para la Atmósfera y el Océano de los Estados Unidos (NOAA).
Esto no significa que tales eventos no se han presentado en la costa Caribe colombiana; Irene en
1971, Joan en 1988 y Bret en 1993, son algunos ejemplos de tormentas que cruzaron la costa
colombiana en el pasado. Expertos en calentamiento global coinciden que la intensidad o el número
de las tormentas en el Atlántico podrían aumentar por efectos del incremento de la temperatura
superficial de océano (Ortiz Royero, 2007). La Península de la Guajira y las islas de San Andrés,
Providencia y Santa Catalina son las zonas de más alto riesgo ante la amenaza de las tormentas que
vienen del este. Joan en 1988, César en 1996 y Bret en 1993 son la mejor evidencia que han existido
huracanes que han tocado tierra colombiana. El caso de la isla de San Andrés es más delicado, al
menos 12 tormentas y huracanes han afectado la isla, siendo Hattie en 1961 uno de las más
peligrosas y la más recientemente la tormenta Beta en el 2005 causó daños menores a la
infraestructura costera. Aunque un huracán no pase cerca de la línea de costa, éste puede generar
oleaje de fondo, fenómeno asociado a olas de tormenta que son generadas en lugares remotos y
que viajan cientos de kilómetros hasta llegar a las playas. Se caracterizan por aparecer sin previo
aviso, cuando no existe un sistema de observación climático, con períodos entre 12 y 18 segundos
y alturas de 2 a 4 metros de acuerdo a la dinámica misma desde su formación hasta su arribo
(Empresas Públicas de Medellín, 2002; Ortiz Royero, 2007).
El estudio de impacto ambiental del parque eólico Jepirachi, perteneciente a Empresas Públicas de
Medellín, identifica la ocurrencia de tormentas tropicales como una amenaza por el arrastre de altos
niveles de salinidad, partículas de arena y polvo, e incremento de la velocidad de giro de las hélices
en condiciones extremas ambientales (Empresas Públicas de Medellín, 2002). La zona del cabo de
la vela, cercana a la ubicación del parque eólico ha sufrido daños como consecuencia de los
coletazos del huracán Sandy (2012), aunque no se encontraron reportes de daños al parque eólico.
Mares de leva
Amenaza la infraestructura de generación y distribución de energía eléctrica en zonas costeras con
potencial de generación renovable, y la infraestructura portuaria de importación (gas natural
licuado y combustibles líquidos) o exportación (carbón) de combustibles fósiles o biocombustibles.
Tsunami
Amenaza la infraestructura de generación y distribución de energía eléctrica en zonas costeras con
potencial de generación renovable, y la infraestructura portuaria de importación (gas natural
licuado y combustibles líquidos) o exportación (carbón) de combustibles fósiles o biocombustibles.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
193
En Colombia se tiene registro de dos tsunamis, en los años 1906 y 1979, ambos en la costa pacífica.
No se ha encontrado información referente a su impacto sobre el sistema energético. Sin embargo,
la infraestructura energética que se encuentre en la zona de impacto e inundación deberá tener los
respectivos planes de contingencia.
Terremotos
Amenazan la infraestructura de generación y transmisión de energía eléctrica, así como los sistemas
de suministro de combustibles.
Durante el terremoto del eje cafetero de 1999 se reportaron los siguientes daños económicos a la
infraestructura eléctrica:
Tabla 55 Daños Económicos a la infraestructura Eléctrica en el terremoto del eje cafetero Fuente: Comisión Económica Para América Latina y El Caribe (CEPAL, 1999) a partir de información de la
Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres.
Sector Total Daño directo Daño Indirecto
Total (millones de pesos) 72,467 44,178 28,286
Agua y Alcantarillado (incluyendo daños a escombreras) 29,015 12,178 16,837
Energía 43,452 32,000 11,452
El informe elaborado por CEPAL describe cómo, a pesar de la severidad del terremoto, la
interconexión de la región afectada permitió que el sistema de energía eléctrica de 43 municipios
afectados soportara el impacto de la siguiente manera:
Tabla 56 Daños Económicos a la infraestructura Eléctrica en el terremoto del eje cafetero Fuente: Elaboración propia a partir de Comisión Económica Para América Latina y El Caribe (CEPAL, 1999)
Afectación Número de municipios Porcentaje (%)
Sin afectación 21 49%
Servicio Restablecido 12 28%
Servicio urbano restablecido, rural restablecido en 60% o más 1 2%
Servicio restablecido al 70% o más 5 12%
Servicio parcial, cortes controlados por demolición 1 2%
Pérdida parcial 3 7%
Teniendo en cuenta que los sismos son eventos frecuentes en Colombia, generalmente se registran
reportes de afectación al servicio de energía eléctrica en las regiones directamente afectadas
(normalmente el epicentro y zonas cercanas) por periodos de tiempo cortos.
Erupciones volcánicas
Los principales eventos de riesgo para el sistema energético en Colombia asociados a una erupción
volcánica son los flujos de piroclastos y los movimientos de masa que pueden ocurrir como
consecuencia de los sismos que acompañan la actividad volcánica o la fusión de los glaciares que
están ubicados en las laderas de los volcanes (fenómeno conocido como lahar). El caso más
importante de derretimiento de un glaciar con formación de un lahar en Colombia corresponde a la
tragedia de Armero en el año 1985. Aunque el impacto principalmente documentado de este
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
194
desastre corresponde evidentemente a la pérdida de vidas humanas, es claro que eventos de esta
magnitud tienen el potencial de destruir completamente la infraestructura energética de las zonas
con riesgo de ocurrencia.
Tormentas solares
Amenaza las redes de transmisión de energía eléctrica y la capacidad de transmisión de datos para
nuevas tecnologías como redes inteligentes. Las tormentas solares asociadas a eyecciones de masa
coronal del sol inducen campos magnéticos en la atmósfera e incluso en el suelo terrestre, pudiendo
generar sobrecarga en las redes de transmisión de energía eléctrica.
En Colombia se cuenta con registros del Evento Carrington de 1859, la tormenta solar más poderosa
registrada en la historia, en forma de una descripción escrita e imágenes de auroras pintadas a mano
(Agencia de Noticias UN, n.d.), como evidencia de la cobertura espacial de dicho evento. Aunque se
reporta que las redes de telégrafos en América del Norte y Europa fallaron, no se han encontrado
registros de efectos en las comunicaciones en Colombia.
2.5. Ataques Cibernéticos
La evolución tecnológica en los sistemas energéticos ha traído consigo la implementación de
diversos equipos digitales, especialmente los que incorporan algún tipo de automatización y control
con acceso remoto se hacen vulnerables a ataques cibernéticos; por ejemplo, los sistemas eléctricos
que incorporan redes inteligentes. Especialmente ante nuevos métodos de terrorismo, que utilizan
este tipo de estrategias para alcanzar objetivos políticos o ideológicos, atacando sistemas de
comunicación, sistemas energéticos, plantas de tratamiento de agua, centros de control y mando
militares, entre otros sistemas críticos.
Cabe destacar que en el ámbito de seguridad, el gobierno desarrolló estudios en los cuales se
definieron los documento CONPES 3701/ 2011 (Lineamientos CiberSeguridad y Ciberdefensa) y
CONPES 3854/2016 (Política Nacional de Seguridad Digital). A su vez, en el sector eléctrico se cuenta
con el acuerdo CNO 788/2015 Ciberseguridad, básicamente se sustenta en las normas NERC CIP
para tecnologías de activos críticos (CIP-002 – 009) e ISO 27000 para la seguridad de la información.
Se resalta que la implementación del CONPES 3854/2016 tiene como propósito incorporar las
recomendaciones y mejores prácticas internacionales respecto a la gestión de riesgos de seguridad
digital desarrolladas por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE).
Básicamente, la política establece los nuevos lineamientos y directrices de seguridad digital y los
requerimientos necesarios en los tópicos de educación, regulación, cooperación e investigación,
desarrollo e innovación (i&D+i). De esta manera, se buscó modernizar al país y desarrollar los
mecanismos necesarios para reaccionar oportunamente ante los posibles riesgos cibernéticos.
En ese contexto, se resalta que las acciones de política de seguridad nacional están orientadas a
(DNP, CONPES 3854/2016):
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
195
- Establecer un marco institucional para la seguridad digital consistente con un enfoque de
gestión de riesgos.
- Crear las condiciones para que las múltiples partes interesadas gestionen el riesgo de
seguridad digital en sus actividades socioeconómicas y se genere confianza en el uso del
entorno digital.
- Fortalecer la seguridad de los individuos y del Estado en el entorno digital, a nivel nacional
y trasnacional, con un enfoque de gestión de riesgos.
- Fortalecer la defensa y soberanía nacional en el entorno digital con un enfoque de gestión
de riesgos.
- Generar mecanismos permanentes y estratégicos para impulsar la cooperación,
colaboración y asistencia en seguridad digital, a nivel nacional e internacional.
Por último, es importante que la política de seguridad se elabore de forma participativa en el que
interactúen el Gobierno, la sociedad civil, la industria energética y la academia.
3. MARCO CONCEPTUAL
El concepto de Seguridad Energética trasciende los aspectos técnicos asociados con las definiciones
tradicionales de confiabilidad de los sistemas, debido a la necesidad de caracterizar complejos
eventos que podrían generar fallas al sistema energético. Desde el punto de vista geopolítico,
transciende la concepción tradicional de autoabastecimiento y aseguramiento del suministro, y en
los que se hace necesario definir la política de Seguridad Energética y evaluar todos aquellos
aspectos que puedan impactarla.
3.1. Concepto clave
De acuerdo con la literatura actual, la Seguridad Energética se ha abordado desde tres perspectivas
multidimensionales: la soberanía, la robustez y la resiliencia (Cherp & Jewell, 2011). La soberanía,
se enmarca en la seguridad de los recursos propios y su interrelación con otros países, donde se
pretende evitar que los sistemas energéticos críticos sean amenazados por actores externos y en
los que se busca minimizar los riesgos por medio de distintas estrategias (acceso a proveedores de
confianza, diversificación de proveedores, sustitución de los recursos importados por los nacionales,
control militar, político y económico de los sistemas energéticos). A su vez, la robustez se enfoca a
minimizar los riesgos producto de la escasez de recursos, el envejecimiento de la infraestructura,
fallas técnicas o eventos naturales extremos mediante la adopción de tecnologías más seguras, y la
gestión del crecimiento de la demanda. Por otra parte, la resiliencia se enfoca en que tan preparado
se encuentra el sistema energético ante la materialización de los riesgos en términos de
adaptabilidad, diversificación, flexibilidad, entre otras.
En ese sentido, la definición de Seguridad Energética requiere incluir múltiples dimensiones tales
como la económica, la política, aspectos ingenieriles e incluso militares con el fin de identificar
riesgos y vulnerabilidades.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
196
En Tabla 57 se presentan definiciones de Seguridad Energética, en los que se evidencian los
conceptos más representativos.
Tabla 57 Definiciones de Seguridad Energética
Concepto Definición
Clásico Contar con la disponibilidad ininterrumpida de suministro energético a un precio asequible.
OTAN El concepto de Seguridad Energética es común a los ámbitos estatal y corporativo, e incrementa la protección, la fiabilidad y la capacidad de reacción, generando mejores resultados económicos y empresariales (Garcia Reyes, Miguel; Lozada Garcia, 2015).
4As Las cuatro dimensiones de la Seguridad de la Energía son: la disponibilidad y la accesibilidad a los recursos energéticos, la aceptabilidad social y la asequibilidad de los recursos (APERC, 2007).
Moderno Baja vulnerabilidad o baja probabilidad de daño, de los sistemas energéticos vitales o infraestructura critica (Cherp & Jewell, 2014).
Además, un concepto clave son los indicadores para determinar la Seguridad Energética con el fin
de identificar la dependencia y vulnerabilidad (sección V). En la Tabla 10 se ilustran las definiciones
más relevantes en el contexto de la Seguridad Energética (sección III).
3.2. Diseño de Política
Para el diseño de la política de Seguridad Energética se pueden utilizar los mismos aspectos
metodológicos utilizados para el diseño de la política energética. En general, una política efectiva
debe contar con al menos cinco componentes (OLADE, 2016):
- Impulso motivador: definición de la visión estratégica y los objetivos marco.
- Compromiso: compromiso de los agentes de interés, en particular contar con los niveles
más alto del gobierno y organismo rector de la política.
- Aplicabilidad: análisis de viabilidad desde el punto de vista técnico y
normativos/regulatorios para su implementación y con una visión de largo plazo.
- Implementación: orientación en los mecanismos para alcanzar los objetivos propuestos.
- Revisión: seguimiento de acciones, lecciones aprendidas y mejora de la política.
A su vez, se requiere evaluar la política bajo las directrices del documento CONPES 3816/2014
Análisis de Impacto Normativo (AIN), para identificar capacidades e impactos (políticos,
económicos, sociales, tecnológicos, ambientales, legales, entre otros), la coordinación normativa
(compilación normativa, normas contradictorias o con interpretaciones subjetivas, entre otros), los
mecanismos de participación y transparencia y acceso a la información.
Por tanto, se busca que el proceso del diseño de la política se realice se forma objetiva y se limite el
impacto de sesgos que podrían afectar el consenso respecto a la visión y objetivos de la política. En
Figura 71 se describe el esquema marco de los procesos a considerar en el diseño de la política, en
los que se destacan: la preparación, la definición, la guía de implementación y el monitoreo y control
(OLADE, 2016).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
197
Figura 71 Esquema general del proceso de formulación de políticas
Fuente: Tomado de Guía Práctica sobre Política Energética (OLADE, 2016)
3.3. Referenciamiento Internacional
Diferentes instituciones han construido o adoptado el concepto de Seguridad Energética de acuerdo
a sus criterios y necesidades. La Tabla 58 describe el concepto de Seguridad Energética de algunas
organizaciones internacionales en los que se destaca que los tópicos más relevantes serían la
autonomía (expansión del suministro y desarrollo de infraestructura), la diversificación, el
almacenamiento, la predictibilidad de la demanda y los mecanismos regulatorios (incentivos) y de
mercado.
Tabla 58. Concepto de Seguridad Energética para organizaciones internacionales Fuente: Elaboración Propia
Nombre Descripción
Unión Europea
La política energética está orientada a: a) garantizar el funcionamiento del mercado de la energía; b) garantizar la seguridad del abastecimiento energético en la Unión; c) fomentar la eficiencia energética y el ahorro energético, así como el desarrollo de energías nuevas y renovables; y d) fomentar la interconexión de las redes energéticas” (Estratégicos, 2016); Básicamente, el objetivo está orientado a obtener una energía segura, sostenible y de un costo asumible para contribuir a la competitividad (Comisión Europea, 2016).
Estados Unidos La visón de seguridad se enfoca a lograr una mayor independencia energética (en un contexto físico y de ciberseguridad); aumentar la producción de combustibles limpios
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
198
Nombre Descripción
y potenciar el mercado de combustible orientado al vehículo “Vehicle fuel economy”; proteger a los consumidores, aumentar la eficiencia de los productos, edificios y vehículos; promover la investigación en captura y almacenamiento de gases de efecto invernadero y mejorar el desempeño de la institucionalidad federal (“Energy Policy Act 2005 & Energy Independence and Security Act of 2007”). En la actualidad, se encuentra en discusión una ley “North American Energy Security and Infrastructure Act of 2016” orientado a aspectos de eficiencia energética en edificios y productos.
Organización para la Cooperación y el
Desarrollo Económico (OECD)
La OECD se acoge a definición de Seguridad Energética de la IEA; La IEA define la Seguridad Energética como la disponibilidad ininterrumpida de las fuentes de energía a un precio asequible (International Energy Agency, 2016).
International Energy Agency
(IEA)
Es la disponibilidad ininterrumpida de las fuentes de energía a un precio asequible. La Seguridad Energética a largo plazo se ocupa principalmente de las inversiones oportunas para suministrar energía en función de la evolución económica y las necesidades ambientales sostenibles. La Seguridad Energética a corto plazo se centra en la capacidad del sistema de energía para reaccionar rápidamente a los cambios repentinos en el equilibrio entre oferta y demanda. La falta de Seguridad Energética es así vinculada a los impactos económicos y sociales negativos a la indisponibilidad, ya sea física de energía, o los precios que no sean competitivos o demasiado volátiles (International Energy Agency, 2016).
World Energy Council (WEC)
Se define como el acceso universal a los servicios de energía a precios asequibles, y ambientalmente sensibles a la producción y al uso de la energía (World Energy Council, 2016).
Países industrializados y emergentes (G20)
Se refiere a la capacidad de un país de obtener una energía sostenible, teniendo en cuenta el panorama energético dinámico e incierto (Hoeven, 2016). Se propone fortalecer la Seguridad Energética mediante la cooperación (medidas de respuesta de emergencia, la diversificación de las fuentes de energía y la inversión en el sector que conlleve a un precio asequible (Energía Estratégica, 2016).
Organización Latinoamericana
de Energía (OLAE)
Seguridad Energética Regional, entendiéndose ésta como un suministro regular y eficiente de energía, que propenda a un acceso universal a los servicios públicos de energía y un aprovechamiento racional y eficiente de los recursos energéticos renovables y no renovables, tomando en consideración los intereses tanto de los países productores como de los consumidores de energía de América Latina y el Caribe (OLADE, 2016).
Organization of the Petroleum Exporting
Countries (OPEC)
La Seguridad Energética debe ser recíproca, debe ser universal, aplicable a las naciones ricas y pobres por igual, con el foco en los tres pilares del desarrollo sostenible, en particular la erradicación de la pobreza, y cubrir todos los horizontes de tiempo previsibles. Se debe permitir el desarrollo y despliegue de nuevas tecnologías de una manera sostenible, económica y respetuosa con el medio ambiente; y se debería beneficiar de un mayor diálogo y cooperación entre las partes interesadas (OPEC, 2016).
4. DIAGNÓSTICO
Desde el punto de vista de la Seguridad Energética, el diagnóstico se enfoca en revisar y determinar
los aspectos mínimo iniciales para evaluar el desarrollo del sector energético y en los cuales se
deberá profundizar para el planteamiento de la política nacional de Seguridad Energética. En ese
contexto, a continuación, se identifica los aspectos principales para obtener un diagnóstico base del
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
199
sector energético. Básicamente, orientados identificar el estado de la planeación sectorial, el grado
de aprovechamiento de los recursos, el avance en el desarrollo de infraestructura, la adaptación al
cambio climático y el nivel de las capacidades sectoriales.
4.1. Análisis de la Planeación Sectorial
En general, si bien existe un diagnóstico del sector aún persiste el riesgo y la incertidumbre respecto
a la implementación y ejecución de las actividades y recomendaciones emanadas de los diversos
estudios realizados para el sector. Básicamente, los estudios se centran en mejorar la articulación
interinstitucional, el ordenamiento territorial, la visión de desarrollo tecnológico y el tipo o tipos
tecnologías que deberán desarrollarse en el sector energético en un entorno de mercado. En la
Figura 72, se identifican estudios relevantes en el sector. Por otra parte, se desatacan las leyes
1508/2012 y 1682/2013 orientadas al desarrollo de proyectos de infraestructura y proyectos viales.
Así como el documentos CONPES 3762/2013 orientado a la identificación de proyectos de interés
nacional y estratégicos.
Figura 72 Identificación de estudios sectoriales y de infraestructura
Fuente: Elaboración propia.
4.2. Aprovechamiento de Recursos
Respecto al aprovechamiento de recursos, se destaca que en general Colombia se destaca
históricamente por ser un país con un alto potencial de energías primarias, básicamente las de
origen fósil y recursos para la generación de energía eléctrica, particularmente la hidroelectricidad.
De hecho, Colombia cuenta con un gran potencial hidroeléctrico valorado en aproximadamente 56
GW (proyectos del tipo filo de agua) y que representarían 5,6 veces la capacidad actual de
hidroelectricidad.
En la Figura 73, se describe la evolución histórica de la oferta y consumo de los principales
energéticos. Se destaca como en los últimos tiempos el consumo de los derivados del petróleo ha
20112010 2012 2013
ANDESCODesarticulación POTFortalecer UPME/CREG
ECSIMFacilitar procesos Lic. AmbientalFortalecer coordinación institucional
2014Sector energía
Proyectos de infraestructura
UPMEMarco ambiental PERGT
CIERServidumbres
CREGRes. 24 (STR) , 42 (STN), 64 (FACTS)Res. 44 (confiabilidad/restricciones)
MME Dec. 1258 (UPME)90772 PERGT 2013-2027 (91159)
Ley 1508 Asociaciones PPDecreto 1467 (reglamenta Ley)Res. 3656 (Metodología comprador)
CONPES 3762Lineamientos de política para el desarrollo de proyectos de Interés nacional y estratégicos – PINES
Comisión Intersectorial de Infraestructura y Proyectos Estratégicos -CIIPE- (Nov-2013).
Comité técnico energía: 10 proyectos
Ley 1682 Infraestructura (transporte)Se percibe un riesgo a los otros negocios de infraestructura lineal como la transmisión
UPMEMejoras
2015
CREG Res.77 (Obras Urg. STN), 78(Txn)UPME (CIDET-ECSIM-CONOSER)
2016
UPME Cambio tecnológico (U.Tadeo)Medición Inteligente (UNAL)Seguridad energética (CIDET)Planeación Integral G-T (UdeA)
UPME (CIDET-IEB) Mapas de Ruta
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
200
superado la oferta interna y donde sus reservas muestra una caída permanente el tiempo (ver Figura
74), así como en el caso del gas natural (ver Figura 75).
Figura 73 Relación oferta/consumo de energéticos Fuente: Elaboración propia con datos UPME.
Por otra parte, se observa el comportamiento del consumo del Carbón, en el cual el País es una
potencia y el grado de reservas superan ampliamente su consumo (Figura 76), caso contrario a los
descritos en el petróleo y gas natural.
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJDiesel
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
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40.000
60.000
80.000
100.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJFuel Oil
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJKerosene & Jet Fuel
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJGasolina Motor
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJPetróleo
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJGas Liquado de Petróleo
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJCarbón Mineral
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
500.000
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
TJGas Natural
Oferta Interna Consumo Interno Bruto
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
201
Figura 74 Reservas petróleo
Fuente: UPME, tomado de PERGT 2016-2030 (preliminar), Oct-2016.
Figura 75 Reservas Gas Natural
Fuente: UPME, tomado de Plan Transitorio de Abastecimiento de Gas Natural, dic-2016.
Figura 76 Reservas del Carbón
Fuente: UPME, tomado de La Cadena del Carbón, dic-2012.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
202
4.3. Desarrollo de Infraestructura
En la actualidad, los proyectos de infraestructura en sectores como generación y transporte de
energía eléctrica, gas, petróleo, y de obras civiles en general, presentan retrasos en su ejecución y
Fecha de Puesta en Operación (FPO). Esta problemática es creciente e impacta la eficiencia y la
optimalidad de los planes de expansión establecidos para cada sector energético. Dentro de las
causas que han impactado el desarrollo se destacan:
- Sobretiempos en la obtención de licencias sectoriales (principalmente la licencia ambiental)
y trámites adicionales desproporcionados en función del tipo de modificación solicitada.
- La falta de capacidades institucionales y su coordinación entre entidades nacionales y
regionales en el planeamiento de ordenamiento territorial (POT).
- El tiempo asociado a los procesos de consulta previa y protestas o suspensiones por parte
de las comunidades en el área de afectación de los proyectos.
- La presencia de economías ilegales en el área de influencia de los proyectos
(particularmente en lo proyectos mineros y las servidumbres de los proyectos de transporte
de energía eléctrica).
En la Tabla 59 se muestra la duración histórica del proceso de adquisición de las licencias
ambientales para diferentes sectores energéticos.
Tabla 59. Tiempos reales para el otorgamiento de la licencia ambiental en diferentes sectores Fuente: Tomado del estudio Análisis de Sostenibilidad del SEC (CIDET-ECSIM-CONOSER, UPME).
4.4. Gestión del Riesgo y Adaptación
De acuerdo a la normativa vigente, las entidades públicas nacionales deberán implementar una
estrategia de adaptación al Cambio Climático (Art.217, Ley 1750/2011). A su vez, el documento
CONPES 3700/2011 se establecen los lineamientos para la formulación del Plan Nacional de
Adaptación al Cambio Climático y en el que se establece su compromiso con una economía de bajo
carbono. En el diseño e implementación del plan participan el Ministerio de Ambiente y Desarrollo
Sostenible (MADS), el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia
(IDEAM), la Unidad Nacional de Gestión de Riesgo de Desastres (UNGRD) y el DNP. En ese contexto,
la UPME llevo a cabo un estudio para definir el mapa de ruta para la adaptación del sector energético
colombiano frente al Cambio Climático, así como el impacto del cambio climático sobre la operación
Año LicenciasDías
hábilesLicencias
Días
hábilesLicencias
Días
hábilesLicencias
Días
hábilesLicencias
Días
hábilesLicencias
Días
hábilesLicencias
Días
hábiles
2007 3 90 - - - - - - 39 156 2 111 44 1320
2008 10 1142 1 328 1 269 - - 53 253 11 229 27 1352
2009 16 370 2 1372 1 1360 - - 53 214 1 84 21 1671
2010 11 265 1 227 1 1070 1 109 38 174 7 137 97 829
2011 2 1594 - - - - - - 23 232 2 451 68 790
2012 6 327 - - - - - - 10 309 0 1323 13 142
2013 6 299 - - 3 279 - - 21 295 - - 7 284
OtrosEléctrico centralCarreterasEléctrico línea de
transmisiónEléctrico otro Hidrocarburos Míneria
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
203
del sistema interconectado eléctrico colombiano y un estudio de para determinar la vulnerabilidad
y las opciones de adaptación del sector energético colombiano frente al cambio climático.
En la Figura 77, se muestra la proyección del nivel de sedimentación de embalses de agua y en los
que se evidencia la pérdida de capacidad de los embalses asociados al sector eléctrico y en los que
se deberán implementar medidas de mitigación.
Figura 77 Sedimentación de los embalses luego de 25 años
Fuente: UPME, tomado del PERGT 2016-2030 (preliminar), oct-2016.
5. DEFINICIÓN DE LA POLÍTICA
En la siguiente sección se propone la definición base de la política de Seguridad Energética. La
propuesta se realiza con base en la revisión del referenciamiento internacional como de la discusión
regional realizada en los talleres.
En ese sentido, la definición propuesta es:
“Soportar y contribuir al desarrollo económico y social del país mediante el uso de
energéticos confiables, accesibles, asequibles y aceptables social y ambientalmente”
De acuerdo a la definición propuesta, se proponen sus objetivos y las acciones que soportarían la
política nacional de Seguridad Energética (PNSE).
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
204
5.1. Objetivo general
El objetivo propuesto de para la Seguridad Energética es:
“Satisfacer las necesidades energéticas de forma confiable, accesible, asequible, y
aceptable social y ambientalmente”
Es importante mencionar que el objetivo propuesto tiene inmerso diferentes componentes y sobre
los cuales se desarrollan los objetivos específicos y que brindan los lineamientos para la definición
de las acciones e indicadores de seguimiento y control (ver Figura 78).
Figura 78 Objetivo de la Seguridad Energética
Fuente: Elaboración propia.
5.2. Objetivos Específicos
Con el propósito de cumplir el objetivo general se proponen cinco objetivos específicos. Estos serán
alcanzados mediante la ejecución del plan de acción propuesto.
1. Identificar la infraestructura vital y crítica para la Seguridad Energética del país.
2. Realizar la compilación normativa asociada que impacta o que se impacte por la política
de Seguridad Energética.
3. Establecer el grado de certeza del suministro de los energéticos (ámbitos de confiabilidad,
accesibilidad y asequibilidad).
4. Determinar las alternativas de sustitución de energéticos (fuentes o procesos) y plan de
inserción en el corto y largo plazo.
5. Mejorar el relacionamiento con las comunidades y fortalecimiento de las capacidades
asociadas a la Seguridad Energética.
Objetivo Seguridad Energética
Satisfacer las necesidades energéticas
del país de forma
confiable,
accesible,
asequible,
y aceptable social y ambientalmente.
InternasExternas
SuficienciaSeguridad técnicaSeguridad digital
Calidad
DisponibilidadDesarrollo Infraestructura
DiversidadEvolución tecnológica
PreciosTarifasCostos
Relacionamiento SociedadCarbono neutro
Ordenamiento territorial
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
205
5.3. Plan de acción
De acuerdo a los objetivos propuestos, se proponen las siguientes acciones marco para soportar la
política nacional de Seguridad Energética.
1. Elaborar el plan de Seguridad Energética multisectorial y regional.
2. Elaborar el plan de identificación de infraestructura vital y crítica para la Seguridad
Energética del país.
3. Elaborar el plan de atención de eventos de Seguridad Energética con la definición del
organigrama de entidades con roles y responsabilidades.
4. Desarrollar el plan de fortalecimiento interinstitucional y normativo asociados a la
Seguridad Energética.
5. Definir las metas e indicadores que permitan determinar el grado de certeza de suministro
de los energéticos (ámbitos de confiabilidad, accesibilidad y asequibilidad).
6. Determinar las alternativas de sustitución de energéticos (fuentes o procesos) y su plan de
inserción o resiliencia en el corto y largo plazo.
7. Mejorar el relacionamiento con las comunidades y formación de capacidades en el tema
de Seguridad Energética a niveles nacionales, regionales y en las entidades identificadas
en el objetivo 3.
6. RECOMENDACIONES
A continuación, se proponen recomendaciones para la definición de la política nacional de
Seguridad Energética:
1. La política debe ser concisa e incluir la terminología relevante para las necesidades
nacionales y regionales.
2. Contar con mecanismos de integración de los diferentes agentes de interés involucrados en
cada sector energético.
3. Identificar las acciones que son los apalancadores principales para obtener resultados a
corto, mediano y largo plazo.
4. Blindar la política de periodos de gobierno definida esta como una política país de visión de
largo plazo.
5. Generar compromiso nacional y regional.
6. Determinar el mapa de ruta de la política, su impacto económico, así como el
financiamiento e indicadores de cumplimiento de la política.
Convenio Especial de Cooperación de Ciencia y Tecnología No 012 de 2016
206
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