La discusión global sobre el curso de la política energética está dominada por la transición y la necesidad de reducir las emisiones de gases efecto invernadero. Esta ha dado lugar a una presión cada vez más fuerte para que los países restrinjan la producción y consumo de combustibles fósiles y hagan una transición acelerada a la producción y consumo de energía de bajas emisiones para contribuir en la lucha contra el calentamiento global. Colombia ha decidido acompasar sus metas de descarbonización a las de la mayoría de los países de la región y se ha comprometido a reducir sus emisiones en 51% a 2030 frente a su escenario base y a alcanzar la carbono neutralidad en 2050. Se han tomado diversas iniciativas de formulación de política en temas como crecimiento verde, eficiencia energética, energías renovables o hidrógeno. También se ha avanzado en la implementación de iniciativas como los incentivos para acciones de eficiencia energética o movilidad sostenible y las subastas de renovables para diversificar la canasta y aumentar su participación en la matriz de generación.

El camino, sin embargo, es largo y el país no ha definido todavía la totalidad de acciones que lo llevarán con mayor certeza a alcanzar estas metas. Ello requiere no sólo considerar el horizonte de tiempo completo, sino el sistema energético en su integralidad a través de un marco que tenga en cuenta la complejidad de las interdependencias entre combustibles y la incertidumbre inherente a procesos de cambio de largo plazo. El país tampoco puede olvidar sus particularidades. Al tiempo que hace la transición debe garantizar el suministro oportuno y confiable de energía para atender la demanda, hacer una transición fiscal que le permita reducir la dependencia de los fósiles sin sacrificar la atención de las prioridades de inversión pública requeridas para cerrar las brechas sociales, asegurar la cobertura plena con tarifas asequibles y desarrollos generadores de oportunidades y procurar que los grupos vulnerables que pierdan con la transición energética tengan las opciones necesarias para una transición productiva. El propósito de este documento es presentar el Estudio para la Hoja de Ruta de la Transición Energética Colombia 2050 que tenga en cuenta una parte importante de estos elementos. Para ello se centra en construir escenarios cualitativamente diferentes que engloben futuros energéticos posibles que podría enfrentar Colombia, y de modelarlos de manera que puedan explorarse sus implicaciones, establecer contrastes y entender los requerimientos para enfrentarlos. El estudio de la Hoja de Ruta no es una proyección o una recomendación. Es una herramienta para ayudar a abordar estratégicamente un conjunto de observaciones sobre las principales acciones que debe tomar el país para continuar con el emprendimiento de la transición energética de manera robusta y que esperamos sirva de insumo para los compromisos y decisiones de política que deberá tomar el país en los próximos años. Cabe destacar que la construcción de los escenarios y su interpretación se ha beneficiado enormemente de la participación abierta y sistemática de múltiples actores clave.

Este reporte está organizado en tres capítulos. En el primero se presenta un resumen de la metodología para la elaboración de la Hoja de Ruta; así como también, de los espacios de participación amplia y de trabajo con expertos del sector. En anexos a este capítulo se resumen las discusiones de las mesas de trabajo y de la encuesta realizada a los participantes en referencia a la transición energética. En el segundo capítulo se presentan los drivers y supuestos de los escenarios construidos y analizan los principales resultados del ejercicio de modelación. Estos resultados se presentaron a los agentes del sector energético durante los diferentes talleres y eventos organizados por Enel Colombia y los comentarios sirvieron de realimentación para la modelación y construcción de la Hoja de Ruta. En estos escenarios se observa una electrificación de los usos finales de la energía y su producción con tecnologías limpias; se encuentra que se requiere contar con gas natural para facilitar la transición en todos los sectores, principalmente en aquellos difíciles de descarbonizar; se identifica la necesidad de usar nuevos portadores como el hidrógeno y de nuevas fuentes y tecnologías, entre ellas, además de renovables no convencionales, de la geotermia o la energía nuclear; se resalta la necesidad de realizar esfuerzos de eficiencia energética en los diferentes sectores de uso final, no solo a nivel

de tecnologías, sino de nuevos modos de transporte. En el capítulo 3 se presenta el análisis de costos de la transición en los diferentes escenarios, a partir de las decisiones de inversión tecnológica a lo largo de la cadena de valor de la energía desde su producción, transporte, transformación, distribución hasta su consumo final que resultan del modelo, y los costos fijos y variables de operación y mantenimiento, el comercio internacional y los costos de salvamento, y además, se contrasta con los costos del carbono disponibles en la literatura y se amplían los elementos habilitantes. Finalmente, en el último capítulo se presentan las conclusiones y recomendaciones de este Estudio: 11 puntos identificados como clave para avanzar en la ruta hacia la carbono neutralidad en el sector energético colombiano.

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Las comunidades energéticas son grupos de personas que se reúnen, organizan y cooperan para llevar a cabo actividades en el sector eléctrico, como generación, almacenamiento, gestión de la demanda y distribución. Estas comunidades suelen implicar la propiedad colectiva y el uso compartido de recursos energéticos descentralizados. En otras palabras, los ciudadanos trabajan juntos para gestionar y beneficiarse de los recursos energéticos renovables en lugar de depender únicamente de las empresas tradicionales de servicios públicos. Las comunidades energéticas están adquiriendo relevancia como una forma innovadora de incluir grupos poblacionales de bajos recursos en una transición energética justa. En estos casos, la instalación, financiación y operación de las comunidades requerirán de una intervención significativa de entidades externas. Estas comunidades energéticas promovidas por actores externos son diferentes a las comunidades energéticas como movimientos ciudadanos de base, en las que la ideación, financiación y despliegue de la solución energética se originan desde la comunidad.

Este informe pretende alimentar el debate actual sobre el papel de las comunidades energéticas en una transición energética justa y concientizar sobre el riesgo potencial del community washing, es decir, utilizar la etiqueta de «comunidad» para hacer un proyecto energético más atractivo o socialmente aceptable, pero en el que los ciudadanos no participan de forma significativa. El informe explora las implicaciones de las comunidades energéticas promovidas por actores externos basándose en un caso real: la Comunidad Solar La Estrecha, donde una universidad y varias empresas de energía cooperaron con los ciudadanos locales para crear una comunidad solar en un barrio de ingresos medios en Medellín, Colombia. El proyecto de La Estrecha consiguió aportar beneficios económicos a la comunidad, abrió un espacio de participación y aprendizaje sobre el sector energético y se convirtió en el primer proyecto comunitario de energía conectada a la red de Colombia. También se detectaron importantes barreras a estos modelos, como los elevados costos de inversión, la complejidad de los procedimientos de conexión y la falta de marcos regulatorios e incentivos económicos adecuados. La conclusión es que la comunidad de La Estrecha y la mayoría de las comunidades de Colombia aún no tienen la capacidad de desarrollar comunidades energéticas de forma independiente como movimientos ciudadanos de base. Este informe propone dos retos principales para los responsables políticos: reducir la complejidad de los procedimientos legales técnicos de conexión y participación en el mercado eléctrico y aprobar una regulación que mejore las condiciones financieras para permitir que más ciudadanos creen comunidades energéticas como movimientos ciudadanos de base y establecer directrices claras para que las comunidades promovidas por actores externos no incurran en el community washing.

La estructura de este informe es la siguiente: en la Sección I se define el origen de las comunidades energéticas como movimientos ciudadanos de base. La Sección II explica cómo las comunidades energéticas se consideran herramientas relevantes para resolver la pobreza energética e incluir a grupos tradicionalmente marginados en una transición energética justa. La Sección III explica un marco para distinguir las comunidades energéticas de base y las comunidades promovidas por actores externos. La Sección IV ofrece una descripción detallada de la Comunidad Solar de La Estrecha. La Sección V analiza los riesgos emergentes y ofrece recomendaciones para evitarlos. En resumen, el informe ofrece una visión crítica sobre la Comunidad Solar La Estrecha en Medellín, Colombia, destacando los desafíos y limitaciones que enfrenta, y enfatizando la necesidad de repensar y redefinir las comunidades energéticas para lograr una transición justa hacia un modelo energético sostenible.

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Según el DOE de EE.UU., una microrred es un grupo de cargas interconectadas y recursos energéticos distribuidos dentro de unos límites eléctricos claramente definidos que actúa como una única entidad controlable con respecto a la red . Dado que pueden funcionar mientras la red principal está caída, las microrredes pueden reforzar la resistencia de la red y ayudar a mitigar las perturbaciones de la red, así como funcionar como un recurso de red para una respuesta y recuperación más rápidas del sistema. También pueden gestionar localmente el funcionamiento de los recursos energéticos distribuidos, como la energía fotovoltaica (FV), la eólica, los vehículos eléctricos, el almacenamiento de energía, la respuesta a la demanda y los sistemas de energía térmica, mientras están conectados a la red principal o como un sistema de energía independiente. Este libro de casos pretende comprender las tecnologías, los modelos de negocio, la escala y el panorama de proveedores de microrredes comercialmente viables. Este libro de casos presenta 5 estudios de casos de microrredes de Austria, Canadá, Dinamarca, Alemania, Corea y Estados Unidos. El tamaño de las microrredes estudiadas oscila entre 0,5 MW (Hawai) y 9,5 MW (Islas Feroe), y prestan servicio a clientes comerciales, municipales, educativos, agrícolas y de servicios públicos. La mayoría de los proyectos utilizan energía solar fotovoltaica y almacenamiento de energía como parte del mix de generación de la microrred. También predominan los generadores diésel y las pilas de combustible. El análisis de los casos prácticos muestra que los modelos de negocio de las microrredes siguen siendo diversos y ofrecen numerosas propuestas de valor a los anfitriones.

La mayoría de los proyectos del libro de casos presentan propuestas de valor de integración de energías renovables, confiabilidad y resistencia, eficiencia y ahorro en la factura (costo) y en la demanda. Los modelos de negocio parecen estar evolucionando hacia los contratos de rendimiento (como el Energy Savings Performance Contract) y los modelos de ahorro compartido entre el anfitrión y el promotor del proyecto, en los que el ahorro en la factura y los flujos de ingresos procedentes de los servicios de red se dividen en función de la inversión y la tolerancia al riesgo. El informe aborda el concepto de los microgrids, que son sistemas de generación y distribución de energía a pequeña escala que pueden operar de forma independiente o en conexión con la red eléctrica principal. También busca proporcionar una comprensión más amplia de las propuestas de valor de los microgrids a través de casos de estudio reales y brindar recomendaciones para superar los desafíos asociados con su implementación.

El informe consta de 5 secciones, en resumen, en la sección 2 se analizan diferentes casos de estudio que destacan las propuestas de valor de los microgrids en diferentes aplicaciones y entornos. Estas propuestas pueden incluir la mejora de la confiabilidad del suministro eléctrico, la reducción de costos operativos, la capacidad de funcionar como respaldo en casos de interrupción de la red principal y la facilitación de la integración de fuentes de energía renovable. En la sección 3 se examinan los beneficios económicos y ambientales asociados con los microgrids, como el ahorro de costos, la reducción de emisiones de carbono y la creación de oportunidades económicas locales. En la sección 4 se identifican los desafíos y barreras que pueden surgir en la implementación de los microgrids, como la regulación y los marcos normativos, la falta de estándares técnicos, la financiación y la gestión de la transición hacia los microgrids. En la sección 5 se presentan las lecciones aprendidas de los casos de estudio analizados y se ofrecen recomendaciones para impulsar la adopción y el despliegue exitoso de los microgrids en diferentes contextos. El informe en general analiza y presenta casos de estudio que destacan las propuestas de valor de los microgrids. Estos sistemas de generación y distribución de energía a pequeña escala ofrecen beneficios como mayor confiabilidad del suministro eléctrico, reducción de costos operativos, respaldo en caso de interrupciones en la red principal y facilitación de la integración de energías renovables. El informe aborda los beneficios económicos y ambientales de los microgrids, los desafíos asociados con su implementación y brinda recomendaciones para impulsar su adopción exitosa en diferentes contextos.

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https://www.iea-isgan.org/casebook-microgrid-value-propositions-1-0/

https://www.iea-isgan.org/wp-content/uploads/2022/10/ISGAN-Casebook-on-Microgrids_FINALApproved_F.pdf

La flexibilidad del sistema eléctrico se ha convertido en un componente importante de muchos sistemas eléctricos modernos de todo el mundo. Sin embargo, el término «flexibilidad» es muy difícil y complejo y puede tener significados diferentes según la perspectiva de las partes interesadas (por ejemplo, proveedor de flexibilidad, usuario, etc.). Además, a medida que el sistema eléctrico transita hacia el aumento de las fuentes de flexibilidad existentes y nuevas (como los recursos energéticos distribuidos), sus características únicas pueden proporcionar muchos servicios a los operadores del sistema, que pueden utilizarlas para garantizar un suministro de electricidad seguro, confiable y rentable. En este informe se presentan las necesidades, servicios y requisitos de la flexibilidad del sistema eléctrico desde las perspectivas del GRT y el GRD, basándose en la perspectiva de la explotación y planificación de la red. Dentro de la cadena de suministro de energía eléctrica hay muchas partes interesadas diferentes que desempeñan un papel activo para garantizar el suministro seguro y confiable de electricidad. En este informe se presentan y discuten los actores más comunes y sus funciones. Se ofrece un ejemplo de partes interesadas representativas de varios países para mostrar la situación actual respectivamente. Además, se ofrece un resumen de las actuales condiciones límite, que distingue aún más las áreas de interés y las responsabilidades entre estas partes interesadas, desde una perspectiva internacional. Para facilitar la interacción entre estas partes interesadas, es necesario diseñar y desarrollar un esquema/mecanismo de coordinación que proporcione un marco estructurado para cada una de ellas. De este modo, la relación entre las partes interesadas y sus respectivas funciones y responsabilidades quedan claramente definidas. Esto es especialmente importante a la hora de adquirir y utilizar flexibilidades para los servicios del sistema conectados en la red de distribución. Para demostrarlo, se ofrecen ejemplos de esquemas de coordinación de Norteamérica y Europa.

Son muchos los beneficios que el aprovechamiento de la flexibilidad puede aportar a las respectivas partes interesadas del sistema eléctrico. Para maximizar los beneficios de estas flexibilidades, es esencial que la interacción entre las partes interesadas esté bien definida y se aplique. En general, los beneficios de una mayor interacción entre los GRT y los GRD incluyen 1) Aumento de la flexibilidad del sistema debido a la participación de los DER 2) Aumento de la flexibilidad del sistema y 3) Optimización de las inversiones en infraestructura de red. En este documento se presentan los principales beneficios basándose en los resultados de dos proyectos europeos recientes, TDFlex y FlexPlan, desde una perspectiva tecno económica. Además, se demostró que la incorporación de enfoques de planificación integrada de la red ofrece numerosas ventajas en términos de trazabilidad computacional, debido que tiene el potencial de resolver varios conflictos relacionados con la coordinación entre los GRT y los GRD, sin afectar significativamente a la optimización de los costos de planificación que, de otro modo, podría lograrse con un procedimiento totalmente integrado poco práctico. En todo el mundo, el sector de la energía se esfuerza continuamente por conseguir la producción, transmisión y distribución de energía más confiable, rentable y respetuosa con el medio ambiente. Los recientes marcos normativos han impulsado el esfuerzo urgente por conseguir la neutralidad en las emisiones de carbono y el aumento de la transición hacia recursos energéticos sostenibles.

Los sistemas eléctricos modernos se enfrentan a retos cada vez mayores relacionados con la integración de nuevas tecnologías y dispositivos. Por un lado, la necesidad de integrar fuentes de energía renovables muy volátiles y descentralizadas (como la fotovoltaica y la eólica), mientras que, por otro, los sistemas eléctricos están experimentando un aumento de las cargas y la capacidad debido a la electrificación del sector del transporte, el almacenamiento y la calefacción/refrigeración (por ejemplo, vehículos eléctricos y bombas de calor). Además, un cambio en el comportamiento de los consumidores y la evolución de los mercados también están influyendo en esta transición. Los clientes son cada vez más conscientes de su papel como participantes activos en el sistema eléctrico. En este sentido, los consumidores se están convirtiendo en prosumidores y cada vez son más conscientes de su consumo (debido al mayor acceso a contadores y aparatos inteligentes). Estas actividades crean complejidades y retos cada vez mayores debido a la imprevisibilidad de los flujos de energía dentro del sistema eléctrico. Para superar estos retos, los operadores de sistemas confían en el uso de la flexibilidad, que ofrece un amplio abanico de oportunidades y una solución buscada al proporcionar una amplia gama de servicios importantes, que pueden permitir a los operadores de sistemas operar sus redes de una manera más eficiente y rentable. De este modo, los gestores de redes pueden garantizar un suministro de electricidad seguro y confiable (explotación), utilizando al mismo tiempo la flexibilidad como alternativa al (oportuno y costoso) refuerzo de la red (planificación). Esta mayor interacción no sólo permitirá a los operadores del sistema apoyarse mutuamente en el uso óptimo de sus respectivas redes, sino que también garantizará que las estrategias de funcionamiento en una red no tengan ningún impacto negativo en la otra. Además, una mayor interacción con los usuarios finales de los sistemas grandes y pequeños permitirá aumentar la participación y, por tanto, las oportunidades disponibles de los recursos flexibles

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https://www.iea-isgan.org/flexibility-harvesting-and-its-impact-on-tso-dso-interaction-final-report/

https://www.iea-isgan.org/wp-content/uploads/2023/04/Flexibility-harvesting-and-its-impact-on-stakeholder-interaction_final-report.pdf

Hay un alto interés inversionista por el desarrollo de energías renovables en Colombia, en línea con el alto potencial del país en estos recursos . Las cifras indican que entre los proyectos de generación con fuentes renovables registrados en la UPME, sumado a las conexiones a la red de transmisión nacional aprobadas recientemente, permitirán duplicar en los próximos años la capacidad de generación eléctrica actual . El reto es poner en operación estos proyectos de energías renovables no convencionales para atender las crecientes necesidades energéticas de los colombianos. Acelerar su entrada se hace aún más relevante teniendo en cuenta que, según los especialistas , ha aumentado la probabilidad de presentarse un fenómeno del niño entre este y el próximo año. Es importante que el Gobierno Nacional, las autoridades regionales, las comunidades involucradas y las empresas, trabajen articuladamente para llevar a cabo las consultas y trámites de permisos que habilitarán el desarrollo oportuno de estos proyectos, de manera social y ambientalmente sostenible. Este informe analiza la situación actual de 80 proyectos de energía renovable no convencional programados para el 2023 – 2024, los desafíos para su puesta en operación y las oportunidades que desde la asociación, para acelerar la entrada de los mismos; basado en información de las empresas afiliadas a SER Colombia en marzo de 2023. El documento se divide en 3 partes: (1) Proyectos programados para 2023 – 2024: características, desafíos y relevancia vs necesidad de expansión del parque de generación; (2) Coyuntura de los proyectos en la Guajira; (3) Oportunidades y recomendaciones.

El informe hace un análisis de las políticas gubernamentales y el marco regulatorio relacionado con las energías renovables en Colombia, incluyendo incentivos y regulaciones que promueven su desarrollo. También una descripción detallada de los proyectos de fuentes no convencionales de energía renovable en Colombia durante los años 2023 y 2024. Esto puede incluir información sobre proyectos solares, eólicos, hidroeléctricos, biomasa u otras fuentes renovables, destacando su ubicación, capacidad, estado de desarrollo y contribución esperada al mix energético nacional. Identifica y analiza  las oportunidades de inversión en proyectos de energías renovables en Colombia, incluyendo aspectos como el potencial de crecimiento del mercado, la rentabilidad financiera y los mecanismos de financiamiento disponibles. Hace un análisis de los desafíos y barreras que enfrentan los proyectos de fuentes no convencionales de energía renovable en Colombia, como la falta de infraestructura, la integración en la red eléctrica, los aspectos técnicos y ambientales, y los obstáculos regulatorios o legales. El informe resume los principales hallazgos del informe y posibles recomendaciones para impulsar el desarrollo de proyectos de energías renovables en Colombia, considerando aspectos como la planificación estratégica, la colaboración entre actores clave, la promoción de tecnologías innovadoras y la mejora del marco regulatorio.

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Las fuentes de energía renovables marinas y en alta mar de Gales ofrecen una solución actualmente sin explotar para ayudar a descarbonizar las empresas que componen el Clúster Industrial del Sur de Gales, y más allá, con una gran abundancia de disponibilidad de recursos en la costa del sur de Gales. Además, la diversidad de fuentes que representan las olas, el viento y las mareas puede ayudar a crear un suministro de energía renovable más resistente si se desarrollan conjuntamente. Tanto las mareas como las corrientes de marea ofrecen una forma de energía renovable 100% predecible y confiable; y con los ciclos de marea operando en diferentes momentos en diferentes puntos a lo largo de la costa del sur de Gales existe la oportunidad de maximizar la generación equilibrada de energía a través de instalaciones distribuidas geográficamente. La estrecha relación entre los recursos undimotrices y eólicos hace de la energía undimotriz un complemento natural de la eólica. Generadas por los mismos sistemas meteorológicos, las olas persisten después de que disminuya la velocidad del viento, por lo que cuando la energía undimotriz se despliega como parte de la combinación energética junto con la eólica ayuda a suavizar las curvas de producción de energía y a reducir la variabilidad de la producción energética asociada a la generación de energía eólica. Además del potencial para ayudar a suministrar energía limpia a la industria, el proceso de despliegue a gran escala tendrá el beneficio añadido de crear y mantener puestos de trabajo y oportunidades económicas para la industria.

La fabricación y el montaje de dispositivos de energía marina, así como la remodelación de puertos e infraestructuras de red, requerirán grandes cantidades de materiales y recursos que pueden producirse y procesarse en la propia agrupación si se proporciona el nivel adecuado de apoyo a la cadena de suministro. Aunque será necesario invertir en la mejora de las cualificaciones y la ampliación de las capacidades en toda la cadena de suministro para satisfacer las demandas de un ambicioso despliegue de las energías marinas renovables, esto contribuirá al avance de la oferta comercial del clúster junto con la descarbonización, a medida que el sector de la energía marina crece tanto a nivel nacional como internacional. Con el fin de descarbonizar por completo, el desarrollo conjunto de baterías, hidrógeno y otras tecnologías de almacenamiento de energía puede, y debe, integrarse con las energías renovables marinas con el fin de proporcionar energía de carga base constante que se adapte a la demanda. Mientras que la diversidad de la oferta conducirá a una mayor estabilidad en el suministro de energía, las tecnologías de almacenamiento serán vitales para garantizar que cualquier laguna o déficit en el suministro de energía renovable pueda cubrirse para satisfacer la demanda. Por lo tanto, es importante un compromiso temprano con los generadores de energía para garantizar la plena integración de estos sistemas.

Este informe presenta una visión general de alto nivel de algunos de los obstáculos y retos asociados al aprovechamiento de cada tipo de energía marina. Como ejercicio de gabinete, este informe es una evaluación inicial de las oportunidades para el suministro de energía marina verde y está sujeto a un mayor refinamiento a través del compromiso con los desarrolladores de proyectos. Durante las conversaciones con los promotores a partir de este informe inicial, se buscarán más detalles mediante entrevistas individuales con los promotores para comprender mejor las aspiraciones regionales y los obstáculos al éxito. Como parte de este compromiso previsto, también determinaremos las oportunidades de integración del hidrógeno en los futuros proyectos. El informe también aborda los desafíos y las oportunidades relacionados con el desarrollo de energías renovables offshore en Gales, como la necesidad de infraestructuras adecuadas, el acceso a financiación y la colaboración entre los actores públicos y privados. Se destacan varias recomendaciones y acciones estratégicas para aprovechar al máximo el potencial de las energías renovables en el SWIC, incluyendo el fortalecimiento de la capacidad de investigación y desarrollo, la promoción de la colaboración entre industrias y la implementación de políticas y regulaciones favorables. En resumen, el informe resalta la oportunidad de desarrollar energías renovables offshore en el South Wales Industrial Cluster y destaca los beneficios económicos y medioambientales que esto podría generar. Proporciona recomendaciones para impulsar el desarrollo de estas tecnologías en la región y promover una transición hacia un sistema energético más sostenible.

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