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Dinámica de Sistemas

Boletín de Dinámica de Sistemas


Análisis de la demanda de electricidad

Basado en un modelo de simulación con Vensim

Edgard Hernán Maimbil et al.
tinymaimbil@gmail.com


La demanda de energía eléctrica de un país crece constantemente y debido a múltiples variables es muy difícil predecirlo. El crecimiento de la población y mayor acceso a la energía eléctrica como política de estado, los cambios de temperatura, el aumento del PBI, la variación del poder adquisitivo que permite adquirir más equipamientos electrónicos o las tendencias que llevan a utilizar mayor iluminación pública, provocan un desvió entre las estimaciones de necesidad de oferta energética y la demanda real.
De estas dos componentes surge la Demanda Insatisfecha que es la variable a estudiar.
La variable con mayor influencia en la demanda energética es la conducta de las personas. La tendencia apunta al aumento del uso de equipos eléctricos migrando desde otras formas de energía.

Análisis de la demanda de electricidad con un modelo de simulación


En el mundo se ensayan distintas maneras de disminuir el aumento del consumo eléctrico analizando técnicas de eficiencia energética y cambiando las costumbres del consumidor mediante la concientización.
La demanda de energía eléctrica de Argentina varía según la zona geográfica y el clima asociado.
Por zona geográfica encontramos grandes centros urbanos con alto nivel de acceso al suministro eléctrico y por su desarrollo económico están mejor preparados para afrontar fuertes incrementos. Otras zonas de menor poder adquisitivo tienen menor cantidad y calidad de acceso al suministro eléctrico. Estas zonas no están preparadas para picos de consumo, resultando en apagones frecuentes.
La distribución actual no será una constante, la misma está cambiando gradualmente debido al desarrollo de las provincias y los hábitos de las personas.

Análisis de la demanda de electricidad con un modelo de simulación


En este modulo se analiza la relación entre el consumo de energía eléctrica y los cambios de temperatura según la época del año y la frecuencia en que aparecen desvíos excesivos (temperaturas mínimas o máximas que se alejan de su valor medio habitual).
Otra componente de este modulo es el poder adquisitivo asociado al PBI (esta variable se verá también en otros módulos). Así que permite recambio tecnológico, por ejemplo la adquisición de equipos Split que fomenta la producción y el consumo Industrial.
Por último se debe tener en cuenta la disponibilidad de medios alternativos para la calefacción como es el uso de Gas.
En este modulo refleja la influencia del PBI y la demanda de energía. El aumento de la produccion se ve reflejado en el poder adquisitivo de las personas quienes podran adquirir nuevos equipos electricos. La actividad comercial aumentará la actividad productiva e inversion en mayor capital de trabajo. Formando un círculo de crecimiento.

Análisis de la demanda de electricidad con un modelo de simulación


Mediante la aplicación de Dinámica de sistemas y programas como Vensimple fue posible obtener una herramienta de simulación con un adecuado nivel de aproximación a la realidad.
El producto obtenido es una herramienta que puede ser utilizada como Juegos de aprendizaje, ayudando a personas sin conocimientos técnicos a adquirirlos en una forma sencilla o como medio de comunicación para expresar una idea.
Los modelos que podemos generar con las herramientas de la Dinámica de sistemas permiten comunicar ideas que, mediante los medios habituales, demandarían mucho tiempo, y no se tendría la garantía de que el oyente comprenda correctamente la idea a transmitir. Imaginemos que tenemos evidencia de que es necesario cambiar la estrategia de una empresa, mediante la Dinámica de Sistemas podremos realizar una presentación que nos permita hacer llegar nuestra idea a las personas que toman la decisión.
La flexibilidad de la Dinámica de Sistemas permite, en caso de surgir nuevas políticas, cargarlas al modelo y tener una idea de su comportamiento. De esta manera quien este diseñando una nueva política adquiriría en menor tiempo, el conocimiento necesario para realizar los ajustes necesarios.

Según Wikipedia la dinámica de sistemas es una técnica para analizar y modelar el comportamiento temporal en entornos complejos. Se basa en la identificación de los bucles de realimentación entre los elementos, y también en las demoras en la información y materiales dentro del sistema. Lo que hace diferente este enfoque de otros usados para estudiar sistemas complejos es el análisis de los efectos de los bucles o ciclos de realimentación, en términos de flujos y depósitos adyacentes. De esta manera se puede estructurar a través de modelos matemáticos la dinámica del comportamiento de estos sistemas. La simulación de estos modelos actualmente se puede realizar con ayuda de programas computacionales específicos.

Originalmente desarrollada en 1950 para ayudar a los administradores de empresas a mejorar su comprensión de los procesos industriales, actualmente se usa en el sector público y privado para el análisis y diseño de políticas. Fue creada a principios en la década de 1960 por Jay Forrester de la MIT Sloan School of Management del Massachusetts Institute of Technology) con la creación del MIT System Dynamics Group.

Los modelos de simulación con Dinámica de Sistemas tienen aplicaciones en prácticamente todas las áreas del conocimiento como podemos observar en los numerosos artículos publicados en los congresos anuales de la System Dynamics Society. Se trata de una potente herramienta para:

  • Enseñar a los reflejos del sistema de pensamiento de las personas que está siendo entrenado.
  • Analizar y comparar los supuestos y modelos mentales acerca de cómo funcionan las cosas.
  • Obtener una visión cualitativa sobre el funcionamiento de un sistema o las consecuencias de una decisión.
  • Reconocer arquetipos de sistemas disfuncionales en la práctica diaria.

    Los modelos permiten simular el impacto de diferentes políticas relativas a la situación a estudiar ejecutando simulaciones what if (¿qué pasaría si?) que permiten ver las consecuencias a corto y medio plazo, y ser de gran ayuda en la comprensión de cómo los cambios en un sistema lo afectan en el tiempo. En este sentido es muy similar al Pensamiento sistémico ya que se basa en los mismos diagramas de causales con bucles o lazos de retroalimentación (feedback). Sin embargo, estos modelos de simulación permiten además hacer simulaciones para estudiar el comportamiento de los sistemas y el impacto de políticas alternativas. Se utiliza en especial para investigar la dependencia de los recursos naturales y los problemas resultantes del creciente consumo a nivel global para mejorar el especial en el desarrollo de nuevos productos. Existe una gran variedad de marcas de software en el mercado que ayudan a aplicar esta herramienta de una forma amigable: Vensim, Stella, ithink, Powersim, Dynamo, etc.

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