Modelo de optimización multiobjetivo basado en la teoría de juegos aplicado a las transacciones transfronterizas equitativas de electricidad

Abstract

La integración eléctrica entre países que pertenecen a una región es una tendencia mundial para el intercambio de recursos energéticos entre países vecinos. Sin embargo, se observa que la distribución de beneficios entre los países interconectados generalmente presenta una diferencia o asimetría. Esta diferencia es una de las principales dificultades al establecer los términos de referencia para las transacciones eléctricas regionales. Para lograr un equilibrio en los beneficios que cada país registra como resultado de las transacciones internacionales de electricidad, se ha desarrollado una metodología que permite establecer los precios y las cantidades de energía que se transmitirán para que los países participantes tengan los mismos beneficios. Esta metodología tiene como principio que cada país participa del intercambio de la electricidad con el objetivo de satisfacer una necesidad: obtener un superávit o un ahorro económico. Esta condición puede ser representada mediante el Modelo de Negociación de Nash, en el marco de la Teoría de Juegos, el cual brinda la formulación matemática para la solución del problema de optimización multiobjetivo, con el que se busca lograr el equilibrio deseado. Los resultados de la aplicación de la metodología propuesta demuestran que es posible obtener el equilibrio de beneficios entre los participantes de las transacciones de electricidades transnacionales. También ofrece una opción para que los operadores en los mercados de electricidad de los países fronterizos exploren su uso en transacciones a corto plazo.

Electrical integration between countries that belong to a region is a worldwide trend for exchange energy resources between neighboring countries. However, it is observed that the distribution of benefits among interconnected countries generally presents a difference or asymmetry. This difference is one of the main difficulties in establishing the terms of reference for regional electricity transactions. To achieve a balance in the benefits that each country registers as a result of international electricity transactions, a methodology has been developed that allows establishing the prices and amounts of energy that will be transmitted, so the participating countries get equal benefits. This methodology has as a principle that each country participates in the exchange of electricity with the objective of satisfying a need: to obtain a surplus or economic savings. This condition can be represented by the Nash Bargaining Model, within the framework of Game Theory, which provides the mathematical formulation for the solution of the multiobjective optimization problem, which seeks to achieve the desired balance. The results of the application of the proposed methodology demonstrate that it is possible to obtain the balance of benefits among the participants of transnational electricity transactions. It also offers an option for operators in the electricity markets of border countries to explore its use in short-term transactions.