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Inclusión de una trayectoria de resiliencia climática en la planeación de la transición energética colombiana
Incorporation of a climate resilience pathway in the planning of the colombian energy transition
| dc.contributor | Hincapie Toro, Victor Manuel | |
| dc.contributor | Patiño Guevara, Diego Alejandro | |
| dc.contributor | Sarmiento Lopez, Armando | |
| dc.creator | Grajales Campos, Diego Alexander | |
| dc.date | 2024-03-07T16:58:01Z | |
| dc.date | 2024-03-07T16:58:01Z | |
| dc.date | 2023-06-09 | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-30T13:16:38Z | |
| dc.date.available | 2025-10-30T13:16:38Z | |
| dc.identifier | http://hdl.handle.net/10554/66838 | |
| dc.identifier | instname:Pontificia Universidad Javeriana | |
| dc.identifier | reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana | |
| dc.identifier | repourl:https://repository.javeriana.edu.co | |
| dc.identifier.uri | http://test.repositoriodigital.com:8080/handle/123456789/178429 | |
| dc.description | La transición energética se ha configurado a nivel internacional y nacional como una de las estrategias prioritarias para disminuir los efectos del cambio climático, sin embargo, ésta ha sido planeada bajo un solo componente de la gestión del cambio climático; la reducción de gases de efecto invernadero, que si bien es de suma importancia, desconoce o incluye de manera marginal la adaptación a las amenazas generadas por este fenómeno; gran debilidad de la planeación energética actual, si se considera que el cambio climático antropogénico es un impacto acumulativo que no puede retroceder en el corto o mediano plazo y que, por ende, los sistemas energéticos deberán adaptarse a las nuevas condiciones del clima para seguir garantizando su rendimiento. El Plan Energético Nacional 2050 (PEN 2050) de Colombia desarrollado por la Unidad de Planeación Energética (UPME) en el año 2021 , único documento que en la actualidad contempla escenarios de transición energética, podría ser complementado con información que permita conocer si las proyecciones allí presentadas podrán cumplirse en presencia de amenazas climáticas, y así poder realizar acciones de manera preventiva que mitiguen cualquier efecto climático adverso sobre los objetivos de transición energética. El documento aquí presentado tiene el objeto de proponer una metodología que permita identificar a través de una Trayectoria de Resiliencia Climática los riesgos climáticos que los escenarios del PEN 2050 podrían tener y así generar en tiempos adecuados estrategias de adaptación que poyen de manera adecuada la transición energética. Para poder desarrollar esto, se identificaron alrededor de 30 variables tanto de motores climáticos como de rendimiento energético, con base en indicadores internacionales y con información nacional disponible, variables que posteriormente fueron analizadas a través del método Pearson y así divisar las principales correlaciones históricas entre el clima y el sector energía. Se identificaron 138 correlaciones, de las cuales el 27% (37 correlaciones), cuentan con una correlación muy alta; el 28 % son correlaciones Altas; el 17% son correlaciones bajas, y el restante 19% son correlaciones Bajas e Insignificantes. Estas 37 correlaciones permitieron visualizar impactos tanto negativos como positivos que generan los tres motores climáticos sobre las variables del rendimiento energético, generando así diversas hipótesis que podrían dirigir futuros estudios e identificar la causalidad de estas dinámicas. De forma agregada se logró identificar que los eventos extremos, representados en Colombia por el Fenómeno de El Niño y el Fenómeno de La Niña, es el motor climático con mayor incidencia sobre el rendimiento del sector energético, éste afecta diferentes variables entre las que se encuentran: i) el costo de combustibles fósiles base como la gasolina, en condiciones Niño se han presentado reducciones de hasta 730 $Col por cada galón y aumentos en condiciones Niña de hasta 1338,6 $col/gal; ii) Los costos de la producción de energéticos aumentan tanto para los usuarios como para los productores (industria eléctrica e industria petrolera) cuando se presentan sequias generadas por el Fenómeno de El Niño a razón de 334 $Col/kWh por cada unidad ONI y 239,8 $Col/kWh por cada unidad ONI respectivamente y el iii) en presencia del Fenómeno de El Niño se presenta un mayor uso de GLP a razón de 648 GWh por cada decimal ONI y en evento del Fenómeno de La Niña hay una disminución de 872 GWh por cada reducción de decimal ONI, entre otros. Los otros dos motores analizados; aumento de temperatura y oferta de agua (generada por la variación de la precipitación media) generan efectos como: i) el aumento de temperatura influye sobre el comportamiento de consumo de tres de los cuatro energéticos de mayor consumo en Colombia entre los que se encuentra el aumento de consumo de gasolina (entre 2420 y 2780 Gwh año por cada °C de aumento de temperatura media) y de Fuel Oil ( aproximadamente 502,5 GWh -año por cada °C de temperatura media aumentado) y ii) En condiciones de alta oferta del recurso hídrico la tasa de generación de energía eléctrica aumenta en 0,129 GWh por cada Mm3 mientras que en baja oferta del recurso hídrico la tasa de generación decrece en 0,021 por cada disminución de Mm3. Los factores de correlación resultantes de este análisis permitieron evaluar los escenarios de Inflexión y Disrupción del PEN 2050 dando como resultado que los dos se verán influenciados, principalmente de manera negativa, por los motores climáticos, indicando así que los supuestos y variables que incorporan estos escenarios tienen un riesgo alto de ser afectados, lo que resalta la necesidad de incluir en este instrumento correlaciones climáticas – energéticas que permitan generar una planeación resiliente. Por último, con la información generada anteriormente, se realiza una propuesta de elaboración de una Trayectoria de Resiliencia Climática, bajo seis escenarios diferentes, desde uno conservados hasta escenarios más pesimistas; que consideran la materialización de amenazas climáticas globales como por ejemplo el aumento de temperatura media por encima de 2°C, niveles ONI hasta de 3.5 y disminución alta de la oferta de recurso hídrico. Estos escenarios permitieron identificar la necesidad de realizar estrategias de adaptación al cambio climático enfocadas a: Conservación del recurso hídrico que permita garantizar una oferta mínima de 17000 Mm3/año de agua para el sector eléctrico, garantizar el abastecimiento de energéticos o combustibles para la población que se moviliza en transporte público ya que se prevé una afectación importante sobre el abastecimiento de la gasolina y generar acciones de mercado y normativas excepcionales en presencia de eventos ENSO. Por último, las correlaciones identificadas en este estudio permiten tener un primer acercamiento sobre las variables que deben ser analizadas, monitoreadas y gestionadas para poder desarrollar una transición energética confiable, sin embargo se requieren de análisis con técnicas de correlación y causalidad más profundas que permitan disminuir las incertidumbres que este estudio presenta, lo que abre una alta gama de oportunidades de investigación sobre las ciencias climáticas y los sistemas energéticos. El estudio aquí presentado tiene la intención de motivar a más estudiantes y profesionales del sector energía en la investigación de las correlaciones entre el desarrollo de sistemas energéticos y las ciencias climáticas. | |
| dc.description | The energy transition has been established at both international and national levels as one of the priority strategies to reduce the effects of climate change. However, it has been planned under only one component of climate change management; the reduction of greenhouse gases. While this is extremely important, it either ignores or marginally includes adaptation to the threats generated by this phenomenon. This is a significant weakness in current energy planning, especially considering that anthropogenic climate change is a cumulative impact that cannot be reversed in the short or medium term. Consequently, energy systems must adapt to new climatic conditions to continue ensuring their performance. The National Energy Plan 2050 (PEN 2050) of Colombia, developed by the Energy Planning Unit (UPME) in 2021, is the only document that currently contemplates scenarios of energy transition. It could be complemented with information that allows an understanding of whether the projections presented there can be met in the presence of climate threats. This would enable preventive actions to mitigate any adverse climate effect on the objectives of the energy transition. The document presented here aims to propose a methodology that allows identifying, through a Climate Resilience Trajectory, the climate risks that the scenarios of the PEN 2050 could have. This would generate timely adaptation strategies that adequately support the energy transition. To develop this, around 30 variables of both climatic drivers and energy performance were identified, based on international indicators and available national information. These variables were later analyzed through the Pearson method to discern the main historical correlations between climate and the energy sector. A total of 138 correlations were identified, of which 27% (37 correlations) have a very high correlation; 28% are high correlations; 17% are low correlations, and the remaining 19% are low and insignificant correlations. These 37 correlations allowed visualizing both negative and positive impacts that the three climatic drivers have on the variables of energy performance, thus generating various hypotheses that could direct future studies and identify the causality of these dynamics. In aggregate, it was identified that extreme events, represented in Colombia by the El Niño and La Niña Phenomena, are the climatic drivers with the greatest incidence on the performance of the energy sector. This affects different variables, including: i) the cost of base fossil fuels such as gasoline, with reductions of up to 730 $Col per gallon in Niño conditions and increases in Niña conditions of up to 1338.6 $col/gal; ii) The costs of energy production increase for both users and producers (electric and oil industries) when droughts caused by the El Niño Phenomenon occur, at a rate of 334 $Col/kWh per ONI unit and 239.8 $Col/kWh per ONI unit respectively, and iii) in the presence of the El Niño Phenomenon, there is increased use of LPG at a rate of 648 GWh per ONI decimal, and in La Niña events, a decrease of 872 GWh per ONI decimal reduction, among others. The other two analyzed drivers, temperature increase and water supply (generated by the variation of average precipitation), have effects such as: i) temperature increase influences the consumption behavior of three of the four most consumed energy sources in Colombia, including the increase in gasoline consumption (between 2420 and 2780 Gwh per year for each °C of average temperature increase) and Fuel Oil (approximately 502.5 GWh per year for each °C of increased average temperature), and ii) Under conditions of high water resource supply, the rate of electricity generation increases by 0.129 GWh per Mm3, while with a low supply, the generation rate decreases by 0.021 per Mm3 reduction. The correlation factors resulting from this analysis allowed evaluation of the Inflection and Disruption scenarios of the PEN 2050, resulting in both being influenced, mainly negatively, by climatic drivers. This indicates that the assumptions and variables incorporated in these scenarios are at high risk of being affected, highlighting the need to include climatic-energetic correlations in this instrument to generate resilient planning. Finally, with the information generated previously, a proposal was made to develop a Climate Resilience Trajectory under six different scenarios, ranging from conservative to more pessimistic scenarios; considering the materialization of global climate threats such as an average temperature increase above 2°C, ONI levels up to 3.5, and a high decrease in water resource supply. These scenarios identified the need to carry out climate change adaptation strategies focused on: Conserving water resources to ensure a minimum supply of 17000 Mm3/year of water for the electrical sector, guaranteeing the supply of energy or fuels for the population using public transport, as a significant impact on gasoline supply is anticipated, and creating exceptional market and regulatory actions in the presence of ENSO events. Lastly, the correlations identified in this study provide a first approach to the variables that must be analyzed, monitored, and managed to develop a reliable energy transition. However, analyses with deeper correlation and causality techniques are required to reduce the uncertainties presented in this study, opening a wide range of research opportunities on climate sciences and energy systems. The study presented here aims to motivate more students and professionals in the energy sector to research the correlations between the development of energy systems and climate sciences." | |
| dc.description | Magíster en Energía y Sostenibilidad | |
| dc.description | Maestría | |
| dc.format | ||
| dc.format | application/pdf | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.format | application/zip | |
| dc.language | spa | |
| dc.publisher | Pontificia Universidad Javeriana | |
| dc.publisher | Maestría en Energía y Sostenibilidad | |
| dc.publisher | Facultad de Ingeniería | |
| dc.rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights | De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia. | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | Transición energética | |
| dc.subject | Cambio climático | |
| dc.subject | Adaptación al cambio climático | |
| dc.subject | Trayectoria de resiliencia climática | |
| dc.subject | Energy Transition | |
| dc.subject | Climate change | |
| dc.subject | Climate change adaptation | |
| dc.subject | Climate resilence pathway | |
| dc.subject | Maestría en energía y sostenibilidad - Tesis y disertaciones académicas | |
| dc.subject | Energía limpia | |
| dc.subject | Cambio climático | |
| dc.subject | Desarrollo sostenible | |
| dc.title | Inclusión de una trayectoria de resiliencia climática en la planeación de la transición energética colombiana | |
| dc.title | Incorporation of a climate resilience pathway in the planning of the colombian energy transition | |
| dc.type | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |
| dc.type | Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría | |
| dc.type | http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
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