Desarrollo de un modelo de proyección de demanda energética a escala de ciudad

Abstract

En este trabajo se desarrolla un modelo de proyección de demanda energética con un nivel de desagregación espacial detallado a nivel de manzana. La proyección se realiza para los sectores residencial, comercial, industrial y público. Como caso de estudio, el modelo se aplica a la Región Metropolitana con un horizonte de evaluación entre 2017 y 2042. Para caracterizar la demanda del año base del sector residencial, se obtienen los parámetros de población y vivienda por manzana del Censo 2017, los porcentajes de uso de combustibles por comuna de la encuesta Casen 2017, la superficie construida por manzana del Catastro de Bienes Raíces, la demanda del Balance Nacional de Energía y la intensidad energética por uso final de estudios previos. La demanda de los sectores comercial, industrial y público se calcula a partir de la superficie construida en cada manzana y la intensidad de consumo de cada energético. Luego de calibrar el modelo para reproducir la demanda de cada sector durante el año base, se realizan proyecciones de demanda de energía a partir de las proyecciones de los distintos datos de entrada del modelo. La estructura computacional del modelo se basa en el objeto GeoDataFrame en el cual los datos se representan a través de una tabla donde cada fila corresponde a una manzana y cada columna corresponde a un parámetro de la manzana, como su comuna, código de identificación, población, viviendas, superficie construida por sector, las demandas de energía que calcula el modelo, entre otros atributos. Además, se incluye una columna que contiene polígonos en un sistema de coordenadas, identificando la geometría y la ubicación espacial de la manzana. Como resultado de la aplicación del modelo, se obtiene la demanda de cada manzana para el horizonte de evaluación, dividida por sector, uso final y energético. Los resultados se presentan a través de una aplicación gráfica que muestra la demanda distribuida espacialmente a nivel de manzana. Se analiza la distribución espacial de las demandas calculadas y se comparan los consumos totales con el Balance Nacional de Energía y la Planificación Energética de Largo Plazo. Se concluye sobre los aportes al estado del arte, los aprendizajes obtenidos, las dificultades encontradas y se exploran posibles pasos a seguir.