Segmentación y caracterización de clientes libres del Sistema Eléctrico Nacional para modelar demanda flexible

Abstract

Las mejoras tecnológicas en el sector eléctrico han permitido que se desarrollen nuevos negocios. Dentro de estos se encuentra la Respuesta en Demanda (DR por sus siglas en inglés), donde se llega a un acuerdo para que los clientes adapten su consumo en función de los precios del mercado. Para estudiar el comportamiento de un mercado que opere con DR, es necesario modelar correctamente la demanda del sistema y su flexibilidad. El objetivo de este trabajo es segmentar a los clientes libres del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) y caracterizar su flexibilidad, con el fin de representar la demanda en un modelo de operación con DR. Para esto se usa una base de datos que contiene el balance de inyecciones y retiros horarios del SEN desde septiembre de 2018 hasta agosto de 2019. Luego de adaptar y filtrar los datos, se segmentan los clientes según perfil de consumo y sector económico al que pertenecen. Finalmente se caracterizan las agrupaciones encontradas en función de su flexibilidad, mediante entrevistas a clientes de las agrupaciones. Los perfiles de consumo resultan de agrupar las series de tiempo de los retiros de energía, en un promedio diario por semestre (invierno o verano) y por tipo de día (día lunes, día hábil distinto de lunes, sábado y domingo o feriado). Los sectores económicos son extraídos de una base de datos que relaciona los nombres con el rubro definido por Servicio de Impuestos Internos. La segmentación se lleva a cabo mediante un algoritmo de aprendizaje de máquinas denominado TSNE en conjunto con un algoritmo de clusterización denominado DBSCAN. La metodología presentada para la segmentación demuestra tener excelentes resultados. Se logra identificar agrupaciones de clientes según perfil de consumo y sector económico, de las cuales destacan 8 que concentran la mayor parte de los retiros. Esto no sirve solamente para modelar la flexibilidad, sino que se puede usar para pensar en nuevos negocios específicos para cada segmento y mejorar los modelos de negocio actuales. La principal conclusión de las entrevistas con clientes y de los análisis de resultados, es que los perfiles de consumo revelan información importante de la flexibilidad de un cliente, mientras que su sector económico no lo hace. La flexibilidad que puede ofrecer un cliente depende estrictamente de los procesos productivos que desempeña, los cuales se ven reflejados en sus perfiles de consumo. Por el contrario, muchas empresas poseen procesos que pueden asociarse a más de un sector económico, por lo que caracterizarlas por un solo sector puede llevar a una segmentación equivocada. Por ende, a la hora se caracterizar la flexibilidad de un retiro, el perfil de consumo revela mucha información y el sector económico no es relevante. La continuación del trabajo es definir un modelo del SEN y simular el despacho con demanda flexible usando los resultados obtenidos. Sin embargo, antes de seguir con este paso, es preferible repetir el experimento con una serie de mejoras propuestas.