MEEDS-09-M7-R3

Funcionamiento de un modelo de prospectiva energética de coeficientes técnicos – Parte 1

Maestría en Economía de la Energía y Desarrollo Sustentable

Prospectiva Energética

Introducción

Se sabe que en una matriz Insumo-Producto donde se conoce la matriz de demanda final de los sectores productivos y una matriz de coeficientes técnicos, determinados a partir de las transacciones intersectoriales, se puede obtener la matriz de producción bruta sectorial como una función de dichos parámetros. Este concepto puede ser perfectamente adaptado a un sistema energético, donde la matriz Insumo-Producto, corresponde al Balance Energético, de donde se pueden obtener los coeficientes técnicos que representan las relaciones entre los diferentes subsectores y cadenas del sector energético y de esta manera, en un modelo de prospectiva, proyectar la oferta como una función de la proyección de la demanda final de energía. Este método, lo utilizan algunos modelos de prospectiva, entre ellos el Modelo de Simulación y Análisis de la Matriz Energética (SAME) de OLADE, cuya metodología será tomada como referencia didáctica en el desarrollo de este tema.

Análisis del Balance Energético del Año Base

El principal insumo que requiere el Modelo SAME, como información de entrada es el Balance Energético para el año base de la prospectiva. A partir de este insumo, el SAME sigue un procesos de análisis tipo “Bottom up”, partiendo desde la información del consumo final de cada fuente de energía y en cada sector socio-económico, y va subiendo de nivel a través las cadenas de suministro, dependiendo del tipo de fuente y tipo de origen de la fuente, hacia actividades de transformación y actividades de oferta. En cada uno de estos niveles, se determinan para el año base las diferentes relaciones estructurales e intersectoriales, que pueden considerarse como variables intensivas del sistema o coeficientes técnicos que pueden permanecer constantes durante el período de proyección del estudio prospectivo.

Coeficientes técnicos en el consumo final

Si bien el Balance Energético, de donde se extraen los coeficientes técnicos, abarca el consumo hasta términos de energía final, por lo tanto la información de energía útil no se encuentra disponible en dicho insumo, para el Modelo SAME es importante tener una referencia de la energía útil que se consume en un determinado escenario de proyección de la demanda final, ya que esto permitirá la simulación de estrategias de sustitución de fuentes y de tecnologías, en la matriz de consumo final, en el período de estudio, sin alterar la proyección de consumo de energía útil correspondiente al desarrollo socio-económico considerado como premisa en la construcción del escenario de demanda. Para el cálculo de esta demanda de energía útil, se ingresan al Modelo valores de eficiencias relativas (ER) de conversión de energía final (EF) a energía útil (EU) para cada uso final, tecnología y fuente a consumir en el período de proyección. 𝐸𝑅=𝐸𝑈/𝐸𝐹

Coeficientes técnicos en las Actividades de transformación

Conocemos que el consumo final de energía puede darse mediante el uso de fuentes de energía primaria y fuentes de energía secundaria, la primeras llegan a los centros de consumo sin sufrir trasformaciones, como es el caso de la leña, el gas natural, el carbón mineral, la energía solar térmica, etc., mientras que las segundas, como la electricidad, derivados de petróleo, productos de biomasa, etc., pasan primero por procesos de transformación, donde se dan relaciones insumo-producto y coeficientes técnicos relacionados con diferentes cadenas energéticas, por ejemplo, un generador de electricidad puede usar como insumos combustibles que provienen de una refinería la que a su vez usa como insumo petróleo crudo que puede provenir de capos petroleros o ser importados. Los insumos a los centros de transformación constituyen la demanda intermedia para el sector que produce o provee dichos insumos.

Coeficientes técnicos de las actividades de transformación

Los coeficientes técnicos que utiliza el SAME para determinar la demanda intermedia de una fuente de energía a partir de la información del BEN de año base, son los siguientes:

• Eficiencia del centro de transformación (ET) que produce la fuente secundaria.𝐸𝑇=(𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠)/(𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜𝑠)
• Estructura de los productos de los centros de transformación.%𝑖=(𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐹𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖)/(𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠)
• Estructura de los insumos de los centros de transformación%𝑖=(𝐼𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐹𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖)/(𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜𝑠)

Estructura de la oferta positiva de una fuente

La oferta positiva de una fuente de energía, está definida por todas las actividades que dentro del BEN, suman a la disponibilidad de la fuente en cuestión, como: producción primaria, producción secundaria, importación, variación positiva de inventarios y transferencias positivas. Dependiendo de su tipo, pueden existir algunas alternativas para generar esta oferta positiva de la fuente, por ejemplo, para el caso de la gasolina, al ser una fuente secundaria, esta puede provenir de refinerías, de centros de tratamiento de gas, de importaciones, de variación positiva de inventarios o transferencias positivas. Cada una de estas actividades tiene una determinada participación en el la oferta positiva total de la fuente en cuestión, lo que se recoge como otro de los coeficientes técnicos calculados a partir del BEN del año base y que en el Modelo SAME se le denomina “Estructura de la oferta positiva (EPi)” 〖𝐸𝑃〗_𝑖𝑗=(𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖)/(𝑂𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑗)

Estructura de la oferta negativa de una fuente

La oferta negativa de una fuente de energía, está definida por todas las actividades que dentro del BEN, restan a la disponibilidad de la fuente en cuestión para cubrir la demanda interna, como: exportación, variación negativa de inventarios, no aprovechado, transferencias negativas y bunkers. Cada una de estas actividades, contribuirá con una parte de la oferta negativa total de la fuente en cuestión, estos coeficientes de participación, se los define en el Modelo SAME como “Estructura de la oferta negativa (EPi)” 〖𝐸𝑁〗_𝑖𝑗=(𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖)/(𝑂𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑗)

Determinación de la oferta total de una fuente de energía con base en los coeficientes técnicos

Para la determinación de la oferta total de la fuente, el Modelo SAME, captura también de los datos del BEN del año base, el coeficiente de consumo propio (CCPi) y el coeficiente de pérdidas (CPEi) de cada fuente respecto a su oferta total. 〖𝐶𝐶𝑃〗_𝑖=(𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖)/(𝑂𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖) 〖𝐶𝑃𝐸〗_𝑖=(𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖)/(𝑂𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖) Además, se extrae el coeficiente de participación de la oferta negativa total respecto a la oferta positiva total (CONi). 〖𝐶𝑂𝑁〗_𝑖= (𝑂𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖)/(𝑂𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖)

Finalmente con base en estos coeficientes, la oferta total (OFT) u oferta interna de la fuente de energía i vendría dada por la siguiente expresión: OFTi = (Consumo finali + demanda intermediai) /(1- CCPi – CPEi). La oferta positiva total (OPTi) es igual a la Oferta Totali + Oferta negativa total por lo tanto: OPTi = OFTi / (1- CONi) Conociendo los componentes positivo y negativo de la oferta total y los respectivos coeficientes estructurarles, se puede calcular los flujos para cada actividad de oferta.

Referencias

OLADE. (2022). Modelo de Simulación y Análisis de la Matriz Energética en: https://www.olade.org/same/

Month, 202X