Inserción de sistemas híbridos (fv-gasifciación) para la electrificación de las (ZNI) de Colombia

Abstract

Este trabajo identifica configuraciones óptimas de generación híbrida solar fotovoltaica–gasificación para sustituir parcial o totalmente la dependencia del diésel en las Zonas No Interconectadas de Colombia. Estas regiones, marcadas por su aislamiento geográfico y limitaciones estructurales, enfrentan altos niveles de pobreza energética, derivados de la baja cobertura del servicio y los elevados costos asociados al uso de generadores diésel, los cuales presentan baja eficiencia y un considerable impacto ambiental. La metodología propuesta se basa en la optimización de escenarios de energización, integrando el modelado técnico-económico de cada fuente renovable, el diseño de indicadores de pobreza energética (acceso deficiente y sobrepago) y la formulación del modelo matemático programado en el software especializado LINGO. Este enfoque permite explorar combinaciones tecnológicas y esquemas de subsidio, considerando restricciones y criterios de decisión. Los resultados muestran que, mediante estas configuraciones híbridas, es posible reducir el pago mensual por usuario desde ~$86 000 COP (en el esquema actual) hasta valores entre ~$20 000 y ~$50 000 COP, dependiendo del nivel de subsidio aplicado. El costo nivelado de la energía disminuye desde ~$1 730 COP/kWh hasta niveles cercanos a $1 310 COP/kWh, mientras que la generación por localidad se incrementa de ~6 800 kWh a más de 23 000 kWh. Estas mejoras se logran con una asignación de subsidios que varían entre ~$9 000 y ~$24 000 millones de COP, según el criterio de decisión y el esquema de subsidios. Además, se evidencia una reducción del factor de emisión gracias a la sustitución progresiva del diésel por tecnologías renovables. En conjunto, el modelo desarrollado se consolida como una herramienta estratégica para la planificación energética en territorios aislados, facilitando la identificación de soluciones sostenibles, equitativas y adaptadas a las condiciones reales de generación, demanda y vulnerabilidad energética en las ZNI de Colombia.