Dinámica de sistemas para el análisis de mercados eléctricos a largo plazo

Abstract

During the last decade, the electric utility has been restructuring the way of operating its power market, going from a vertically integrated market to an open market, where the degree of competitiveness and deregulation vary with each country or region. Under a deregulated operation, the planning and operating decisions are decentralized, there is not total information at time of taking decisions, the uncertainty level rises and therefore conventional analytical methodologies are inefficient. Therefore, we have the necessity of developing methodologies that are able to include all factors found in restructured markets. Most of the methodologies and models that have been developed in deregulated power markets are for the short run, therefore the major necessity is in developing methodologies that simulate the behavior of price, demand and generation capacity in the long run. The main goal of this thesis is to show the System Dynamics as an analytical methodology for deregulated power markets that describes the long run behavior; another goal is to develop models to help a better insight of long run power market behavior. Three models were developed in System Dynamics, which are used to simulate the power markets of Norway and Mexico. The results show that due to the dynamic characteristics it could exist periods of overcapacity or capacity deficit in the system.

Durante la última década, el sector eléctrico ha estado reestructurando la forma de operar el mercado eléctrico, pasando de un mercado integrado verticalmente hacia un mercado de libre competencia, donde el grado de competencia y desregulación varía con cada país o región. Bajo una operación desregulada, las decisiones de planeación y operación son descentralizadas, se carece de total información a la hora de tomar decisiones, el nivel de incertidumbre se eleva y por lo tanto las metodologías de análisis convencionales son ineficientes. Por lo tanto, se tiene la necesidad de desarrollar metodologías de análisis que sean capaces de incluir todos los factores que surgen de la reestructuración de mercados. La mayoría de las metodologías y modelos de análisis que se han desarrollado para mercados desregulados son a corto plazo, por lo tanto la mayor necesidad se encuentra en desarrollar metodologías de análisis a largo plazo, que simulen el comportamiento del precio, la demanda y la capacidad de generación. El objetivo principal de esta tesis es mostrar a la Dinámica de Sistemas como una metodología de análisis a largo plazo para mercados eléctricos desregulados, además de desarrollar modelos de análisis que ayuden a una mejor comprensión del comportamiento de los mercados a largo plazo. Se desarrollaron 3 modelos creados en Dinámica de Sistemas, en los cuales se simulan los mercados eléctricos de Noruega y México. Los resultados obtenidos de simular el comportamiento a largo plazo de los mercados eléctricos muestran que debido a sus características dinámicas, se pueden presentar periodos de sobrecapacidad, así como de déficit de capacidad de generación.