UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA INGENIERÍA DE SISTEMAS – PLANEACIÓN CONSTRUCCIÓN DE ESCENARIOS PARA LA PLANEACIÓN ENERGÉTICA: UN ENFOQUE DE SISTEMAS TESIS PARA OPTAR POR EL GRADO DE MAESTRO EN INGENIERÍA PRESENTA: ING. ROSALBA SOLÍS SORIANO TUTOR PRINCIPAL DR. SUÁREZ ROCHA JAVIER FACULTAD DE INGENIERÍA UNAM Ciudad Universitaria CD. MX, octubre 2023 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO: Presidente: DR. JOSÉ ANTONIO RIVERA COLMENERO Secretario: M.I. ARTURO FUENTES ZENÓN 1 er. Vocal: DR. JAVIER SUÁREZ ROCHA 2 do. Vocal: DR. RICARDO TORRES MENDOZA 3 er. Vocal: DR. OLIVERIO CRUZ MEJÍA Lugar o lugares donde se realizó la tesis: Facultad de Ingeniería. TUTOR DE TESIS: DR. JAVIER SUÁREZ ROCHA ________________________________________ FIRMA 1 ÍNDICE GENERAL Todo el mundo necesita un sí Tres minutos de complicidad Una receta que alivie su dolor Con cuentos de verdad Un abrigo en la mañana hostil Alguien cerca a quien llamar papá Para María Cruz Rodríguez C. Fue un placer coincidir en esta vida. Te voy a extrañar De aquí al último día. A los Solís Rodríguez por creer en mí, aunque nunca dicen nada, hacen mucho. A Rosalba Soriano, gracias guardián espacial. A Domee por su ayuda (coautoría) para armar y hacer entendible lo que pasaba por mi cabeza. Margaret, gracias por ayudarme a traducir mis enredos al hablar y escribir. … te conviertes en bruja cuando las circunstancias te obligan a hacer magia Por lo que un día fue y no volverá a ser. Te perdono. Me costó años y lágrimas entenderte. Ojalá encuentres paz, ojalá estes bien. Todos necesitamos alguien que nos cubra A veces un aplauso, a veces un juez Todos necesitamos luz en la penumbra Y un villano honrado en quien creer No one can say what happens between the person you were and the person you become. No one can map that lonely blue section of hell. There are no maps of change. You come out the other side. Or you don't “I must not fear. Fear is the mind-killer. Fear is the little-death that brings total obliteration. I will face my fear. I will permit it to pass over me and through me. And when it has gone past I will turn the inner eye to see its path. Where the fear has gone there will be nothing. Only I will remain.” Per aspera ad astra 2 RESUMEN ......................................................................................................................................... 6 ABSTRACT ........................................................................................................................................ 6 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 7 EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN. ............................................................................................ 9 1.1 FORMULACIÓN DE LA PROBLEMÁTICA. .................................................................................... 11 1.1.1 EL TRILEMA ENERGÉTICO.......................................................................................................................... 12 1.1.2 PROYECCIONES INTERNACIONALES. ...................................................................................................... 18 1.2 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA POR RESOLVER. ........................................................................ 21 1.2.1 DIAGNÓSTICO DE LA WEC. ...................................................................................................................... 22 1.2.2 ESCALA ECONÓMICA. .............................................................................................................................. 29 1.2.3 LEGISLACIÓN SOBRE MITIGACIÓN CLIMÁTICA EN MÉXICO: PUNTOS CLAVE. ................................................ 29 1.3 LA PROPUESTA DE SOLUCIÓN. ................................................................................................. 32 1.4 SUPUESTOS. ........................................................................................................................... 32 1.5 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS. ................................................................................... 32 1.5.1 OBJETIVO GENERAL. ................................................................................................................................ 32 1.5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ......................................................................................................................... 33 1.6 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO. .............................................................................................. 33 1.7 REFERENCIAS. .............................................................................................................................. 34 MARCO DE REFERENCIA TEÓRICO. .......................................................................................... 35 2.1 ENFOQUE DE SISTEMAS. .............................................................................................................. 35 2.1.1 PENSAMIENTO DE SISTEMAS DUROS Y SUAVES. .......................................................................................... 40 2.1.2 SISTEMAS DUROS. .................................................................................................................................... 40 2.1.3 SISTEMAS SUAVES. ................................................................................................................................... 41 2.2 PLANEACIÓN COMO UN PROCESO BÁSICO DE CONDUCCIÓN. ...................................................... 48 2.2.1 LA ETAPA DE DIAGNÓSTICO. ..................................................................................................................... 49 2.3 EL CONCEPTO DE ESCENARIO Y SU CONSTRUCCIÓN. ................................................................... 50 2.3.1 MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN DE ESCENARIOS. ........................................................................................ 53 2.3.2 METODOLOGÍAS DE CONSTRUCCIÓN DE ESCENARIOS. ............................................................................. 59 2.4 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO. .................................................................................................... 64 2.5 REFERENCIAS. .............................................................................................................................. 65 ESCENARIO DE INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS LIMPIAS (ESCENARIOS EN MÉXICO). 68 3.1 SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL. .................................................................................................. 68 3.1.1 GENERACIÓN ELÉCTRICA EN MÉXICO. ...................................................................................................... 71 3.1.2 CAPACIDAD INSTALADA. .......................................................................................................................... 75 3.1.3 REGIONES DEL SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL. ........................................................................................ 76 3.1.4 REGIONES DE TRANSMISIÓN. .................................................................................................................... 77 3.1.5 PROBLEMÁTICAS INHERENTES A LA GENERACIÓN ELÉCTRICA. ..................................................................... 78 3.1.6 PROBLEMÁTICAS INHERENTES A LA PLANEACIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS. ................................................ 81 3.2 CONSTRUCCIÓN DE ESCENARIOS (SECTOR ENERGÉTICO). ............................................................. 84 3.2.1 ENFOQUE TRADICIONAL: REEMPLAZO DE ENERGÍA. .................................................................................. 84 3 3.2.2 ENFOQUE MODERNO: TRANSICIÓN MULTIDIMENSIONAL. .......................................................................... 86 3.3 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO. .................................................................................................... 88 3.4 REFERENCIAS. .............................................................................................................................. 89 ESCENARIOS DE APLICACIÓN. .................................................................................................. 90 4.1 CONSTRUCCIÓN DEL MODELO. .................................................................................................... 90 4.1.1 METODOLOGÍA. ....................................................................................................................................... 94 4.2 APLICACIÓN DEL MODELO EN ESCENARIOS. .................................................................................. 96 4.2.1 SOFTWARE UTILIZADO. ............................................................................................................................. 96 4.2.2 ESCENARIO 1. .......................................................................................................................................... 99 4.2.3 ESCENARIO 2. ........................................................................................................................................102 4.2.4 ESCENARIO 3. ........................................................................................................................................105 4.3 LIMITANTES ENCONTRADAS. ................................................................................................ 108 3.2.1 LIMITANTES TEÓRICAS-TÉCNICAS. .......................................................................................................108 3.2.2 LIMITANTES INFORMÁTICAS. ...............................................................................................................108 3.2.3 LIMITANTES GEOGRÁFICAS. ................................................................................................................109 3.2.4 INDICADORES DE ERROR. ....................................................................................................................109 4.4 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO. ................................................................................................. 110 CONCLUSIONES. ....................................................................................................................... 112 5.1 CONCLUSIONES POR LA PARTE DE PLANEACIÓN ......................................................................... 112 5.2 CONCLUSIONES POR PARTE DEL CASO DE APLICACIÓN Y NUEVOS MODELOS DE NEGOCIO. .......... 113 5.3 TRABAJOS FUTUROS.................................................................................................................. 115 ANEXO 1 SIMULACIÓN MONTECARLO. ................................................................................ 116 REFERENCIAS ANEXO 1. .................................................................................................................. 117 ANEXO 2 DATOS OBTENIDOS DEL PRODESEN................................................................... 118 A.1 DESARROLLO DE LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR TIPO DE TECNOLOGÍA. ................ 119 A.2 ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA POR TIPO DE GENERACIÓN (1) ........................................................... 120 A.3 ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA POR TIPO DE GENERACIÓN (2) ........................................................... 121 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA ........................................................................................ 122 4 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Diagrama esquemático de un Sistema Eléctrico de Potencia .................................................................... 9 Figura 1.2 Logo World Energy Council ......................................................................................................................... 12 Figura 1.3 Representación del Trilema energético ...................................................................................................... 13 Figura 1.4 El escenario de neutralidad de carbono para 2050................................................................................... 19 Figura 1.5 Ruta trazada por la Agencia Internacional de Energía para lograr la neutralidad de carbono a 2050. .......... 20 Figura 1.6 Balance del Trilema de América del Norte ................................................................................................. 23 Figura 1.7 Desempeño de los países de América del Norte ...................................................................................... 23 Figura 1.8 Balance del Trilema en Latinoamérica y el Caribe (LAC) .......................................................................... 27 Figura 1.9 Desempeño de los países de Latinoamérica y el Caribe .......................................................................... 27 Figura 1.10 Posición de México en el índice en los últimos 10 años. ........................................................................ 31 Figura 2.1 Ejemplo de los componentes de un sistema en el cuerpo humano ........................................................ 38 Figura 2.2 Orden jerárquico de los elementos de un sistema .................................................................................... 39 Figura 2.3 Orden jerárquico según Gnoli y Kleineberg............................................................................................... 39 Figura 2.4 Pensamiento de sistemas duros y suaves ................................................................................................... 42 Figura 2.5 Ubicación del sistema ................................................................................................................................... 43 Figura 2.6 Localización sectorial del sistema ................................................................................................................ 43 Figura 2.7 Representación de los 7 estadios de la Metodología de Sistemas Suaves ............................................. 47 Figura 2.8 Esquema general del diagnóstico de empresas ........................................................................................ 49 Figura 3.1 Esquema de los componentes de un Sistema Eléctrico de Potencia. ..................................................... 70 Figura 3.2 Principales plantas eléctricas ........................................................................................................................ 72 Figura 3.3 Regiones del Sistema Eléctrico Nacional .................................................................................................... 76 Figura 3.4 Capacidad de las interconexiones internacionales Sistema Eléctrico Nacional 2021 ........................... 78 Figura 3.5 Esquema de reemplazo de energía ............................................................................................................. 85 Figura 3.6 Perspectiva multinivel en transiciones tecnológicas .................................................................................. 87 Figura 4.1 Modelos convencionales de mercados eléctricos ..................................................................................... 91 Figura 4.2 Modelo propuesto para la planeación energética..................................................................................... 92 Figura 4.3 Generación de energía en México por tipo de combustible .................................................................... 93 Figura 4.4 Esquemas de tecnología más usada por escenario ................................................................................... 94 Figura 4.5 Previsión de datos generada por Excel ....................................................................................................... 94 Figura 4.6 Previsión de datos por tipo de tecnología (panel) ..................................................................................... 95 Figura 4.7 Previsión de datos por tipo de tecnología (barras) .................................................................................... 96 5 Figura 4.8 Interfaz integrada de @RISK con Excel ........................................................................................................ 98 Figura 4.9a Datos planteados en el Escenario 1 (panel) .............................................................................................. 99 Figura 4.9b Datos planteados en el Escenario 1 (gráfica) .........................................................................................100 Figura 4.9c Ajuste de datos planteados en el Escenario 1 ........................................................................................101 Figura 4.10a Datos planteados en el Escenario 2 (panel) .........................................................................................102 Figura 4.10b Datos planteados en el Escenario 2 (gráfica) .......................................................................................103 Figura 4.10c Ajuste de los datos planteados en el Escenario 2 ................................................................................104 Figura 4.11a Datos planteados en el Escenario 3 (panel) .........................................................................................105 Figura 4.11b Datos planteados en el Escenario 3 (gráfica) .......................................................................................106 Figura 4.11c Ajuste de los datos planteados en el Escenario 3 ................................................................................107 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.1 Dimensiones, categorías e indicadores del trilema energético del World Energy Council ................... 14 Tabla 2.1 Componentes del CATWOE .......................................................................................................................... 44 Tabla 2.2 Métodos cualitativos de investigación. ......................................................................................................... 55 Tabla 2.3 Métodos cuantitativos más usados en ejercicios. ........................................................................................ 56 Tabla 2.4 Métodos mixtos más usados en ejercicios. .................................................................................................. 57 Tabla 2.5 Recolección y análisis de datos en cada método ........................................................................................ 58 Tabla 2.6 Recopilación de los métodos revisados ....................................................................................................... 63 Tabla 3.1 Tipos de energías con combustibles fósiles................................................................................................. 73 Tabla 3.2 Tipos de energías limpias ............................................................................................................................... 74 Tabla 3.3 Composición del parque de generación. ..................................................................................................... 75 Tabla 3.4 Niveles de tensión en el territorio mexicano ................................................................................................ 77 Tabla 3.5 Retos inherentes a la infraestructura y posibles soluciones........................................................................ 79 Tabla 3.6 Pasos de carácter metodológico ................................................................................................................... 82 Tabla 3.7 Retos en la generación energética ................................................................................................................ 83 6 RESUMEN La intención de este trabajo es construir escenarios para la planeación energética, así como analizar su probabilidad de ocurrencia aplicando el paradigma del enfoque de sistemas, el cual se utiliza junto con la Metodología de Sistemas Suaves con el fin de ponderar aspectos no siempre contemplados en la planeación energética usada en la actual y anteriores administraciones. Se proponen tres marcos de tecnología predominante en las plantas de generación eléctrica, se revisa su ajuste estadístico y probabilidad de ocurrir en el sistema mexicano. El alcance de este trabajo no es solo determinar que combinación es la más ideal para el sistema, o bien las condiciones técnicas para lograr un funcionamiento óptimo, sino el de enmarcar como ha impactado en las puntuaciones que otorgan organismos internacionales y sus consecuencias dentro del país. Finalmente, se plantean algunas áreas de oportunidad en caso de tomar en cuenta las consideraciones finales en el rubro de modelos de negocio como apertura o ampliación de las ya existentes. Palabras clave: Pensamiento de sistemas, planeación, modelado, simulación, escenarios. ABSTRACT The aim of this publication is to build scenarios for energy planning, as well as to analyze their happening probability by applying the systems approach paradigm, which is used together with the Soft Systems Methodology in order to assess aspects not always contemplated in the energy planning used in the current and previous administrations. Three predominant technology frameworks for power generation plants are proposed, and the statistical adjustment and probability of occurrence in the Mexican system is reviewed. The scope of this work is not to establish which combination is the best one for the system, or the technical conditions to achieve an optimal operation, but to frame how it has impacted the scores given by international agencies and its consequences within the country. Finally, some areas of opportunity are raised in the case of taking into account the final considerations in business models such as launching or the expansion of existing ones. Key words: Systems thinking, planning, modeling, simulation, scenarios. 7 INTRODUCCIÓN El enfoque sistémico es un paradigma de resolución de problemas a partir de un conjunto de reglas de alto nivel, de las cuales pueden derivarse otras metodologías; considera los atributos y características de todo el conjunto para resolver o administrar un problema. Este enfoque es fundamental para los sistemas, el pensamiento sistémico, la metodología de sistemas y la ingeniería de sistemas, además de permitir: gestionar, encapsular y anticipar comportamientos complejos; así como prever, diseñar y administrar sucesos emergentes. Una gran parte del desarrollo tecnológico actual ha sido posible gracias a la compactación y apropiación de formas de generación y almacenamiento de energía. Desde esta perspectiva el sector energético ha experimentado diversos cambios a lo largo de su historia, actualmente pasa por un proceso de reformas que hacen que su planeación a largo plazo sea compleja y meticulosa. Además, se suma la tendencia de dejar los combustibles fósiles y reemplazarlos por fuentes renovables y energía nuclear para mitigar las emisiones asociadas y con esto disminuir la contaminación y el calentamiento global. Existen muchos paradigmas y metodologías que pueden adaptarse o modificarse, pero que no pueden configurar correctamente las características del arquetipo energético mexicano, así como las relaciones entre los participantes del sistema (operador del mercado, propietario de la red de transmisión, un operador del sistema, productores independientes, entre otros). En la actualidad en la planeación energética se está lidiando con retos sin precedentes: la descarbonización, la seguridad energética, la intermitencia de las redes eléctricas, la regionalización de los sistemas, generación con mínimos contaminantes atmosféricos, entre otros; que ponen de manifiesto la inexistencia de un modelo de planeación energética que pueda dar respuesta cabal a las características del modelo energético mexicano, así como a los elementos que intervienen en él. Por ello en este trabajo se propone abordar el problema de la planeación energética conjugando la metodología del enfoque de sistemas y la creación de escenarios como una propuesta para lograr una mejor ejecución de acciones para frenar el deterioro ambiental. En el Capítulo 1 El Problema de Investigación, se revisó en que consiste el Trilema energético propuesto por la WEC (World Energy Council), las posiciones que ha ocupado México en el índice de este organismo, así como el panorama que afecta la planeación energética en el hemisferio norte del continente americano Con el fin de brindar más información y no crear un sesgo, se retoman las condiciones y datos de los países que componen la zona denominada Latinoamérica y el Caribe. A partir de esta revisión se identificaron las acciones que propiciaron que la calificación de México otorgada por organismos internacionales (WEC, FMI) sufriera cambios: ascendiera y descendiera en los registros afectando la percepción del sector energético a los participantes, incluyendo posibles/futuros inversionistas. Capítulo 2 Marco Teórico y Conceptual, establece las bases teóricas del paradigma del enfoque de sistemas y de la metodología de sistemas suaves. Comienza con una revisión del surgimiento y desarrollo de este 8 sector, sus aciertos y los autores que aportaron conocimiento para que este campo formalizara su metodología. Se revisa también la parte de la creación de escenarios para una planeación estratégica, su origen y desarrollo, algunas escuelas y propuestas de metodologías y puntos importantes para desarrollar. Capítulo 3 Escenario de Incorporación de Energías Limpias (escenarios en México), retrata como se compone el Sistema Eléctrico Nacional, las regiones que lo conforman, los tipos de generación con los que cuenta el país y porcentaje de participación. Particularmente se trata la información desde la perspectiva de Ingeniería de Sistemas. Se identifican los participantes, se resaltan sus relaciones, así como corrientes de pensamiento relacionadas con el avance tecnológico. En el Capítulo 4 Escenarios de Aplicación, se revisan los escenarios de aplicación, algunos datos estadísticos revisados con Excel y @Risk Finalmente, en el Capítulo 5 Conclusiones, se revisa la culminación de este ejercicio en la parte de planeación y el caso de aplicación y como podría generar cambios en este modelo de negocio en particular. En los anexos, se compilan los datos que da a conocer Secretaría de Energía con el documento PRODESEN, además de información sobre la simulación Montecarlo. 9 Capítulo 1 EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN. El suministro de energía eléctrica a precios competitivos, en cantidad y calidad suficiente, bajo el aspecto del suministro seguro a través de equipos fiables, es de crucial importancia para el desarrollo de los países y para el bienestar de cada individuo. Al planificar los sistemas de energía deben tenerse en cuenta diferentes condiciones límite, que se basan en hechos regionales estructurales, técnicas, condiciones medioambientales y financieras, aparte del diseño técnico. Cada decisión de inversión requiere una planificación e investigación especialmente cuidadosa, a las que la ingeniería de sistemas y la planificación de sistemas de energía contribuyen sustancialmente. La Figura 1.1 muestra la estructura del sistema eléctrico tradicional con sus cuatro sectores principales: generación, transporte a gran escala, distribución y demanda. Figura 1.1 Diagrama esquemático de un Sistema Eléctrico de Potencia Elaboración propia adaptado de (Weedy, 2012) En la mayoría de los países industrializados, los sistemas eléctricos se han diseñado desde los años 50 para apoyar el crecimiento económico y beneficiarse de los avances de la tecnología de generación. El sistema eléctrico convencional se caracteriza por un pequeño número de grandes generadores, principalmente de carbón, petróleo, energía hidroeléctrica, nuclear, y más recientemente de gas. 10 La potencia típica de una central eléctrica oscila entre unos pocos a varios miles de MW (Mega Watt1). Hay tres características principales del suministro eléctrico (Weedy, 2012) que tienen un profundo efecto en la forma en que se diseña un sistema de generación eléctrica: (A) La electricidad, a diferencia del gas y el agua, no puede almacenarse y el operador del sistema tiene un control limitado sobre la carga2. Los ingenieros se esfuerzan por mantener la salida de los generadores con un nivel de tensión y frecuencia especificadas igual a la carga conectada. También existen componentes como la carga base constante, algunos picos que dependen de la hora del día y día de la semana, así como de eventos puntuales como suspensión de actividades industriales y aumento en carga doméstica por eventos deportivos o culturales (ejemplo: partidos del mundial del futbol). (B) El sector eléctrico genera importantes impactos ambientales que determinan la forma en que la instalación, funcionamiento y retiro de las centrales se puede ir gestionando. Todos los combustibles fósiles producen contaminantes que provocan la degeneración del medio ambiente, por lo que se está migrando a la generación mediante fuentes de energía bajas en carbono. (C) Las grandes centrales de generación suelen estar alejadas de los centros urbanos lo que supone otro reto para transportar la electricidad minimizando perdidas de energía y otros problemas relacionados con la demografía de la carga. Estas centrales están conectadas a una a una red de transmisión de muy alta tensión (de 275/220 kV y 400 kV). La función de la red de transmisión es transportar la electricidad desde estas grandes centrales hasta los usuarios finales, es decir, las ciudades con carga doméstica. La energía eléctrica pasa a las redes de distribución a través de una serie de transformaciones de tensión (por lo general Extra Alta Tensión (132/110 kV, 33/35 kV), Alta Tensión (20/11/ 10 kV) y Baja Tensión (400/230 V)3 (Weedy,2012). Estas redes facilitan la entrega de electricidad a los consumidores. El flujo es unidireccional, de los niveles de tensión más altos a los más bajos. En un recibo de consumo ordinario en la mayoría de los países europeos, los costos de generación (inversión y funcionamiento) suponen alrededor del 60%, mientras que los costos de transmisión y distribución son del orden del 10% y el 30%, respectivamente (Arroyo, 2021). Por otro lado, las pérdidas anuales de electricidad en transmisión y distribución en la mayoría de los países industrializados se sitúan en torno al 1-3% y del 4-7% respectivamente (Gates, 2020) El objetivo del ejercicio de planificación de la generación es determinar las capacidades de cada una de las tecnologías de generación que deben instalarse para minimizar la inversión total y los costos de operación. 1 1 𝑀𝑊 = 1𝑥106 ( 𝑚𝑖𝑙𝑙ó𝑛) 𝑊 El watt es una unidad de potencia eléctrica usada para cuantificar la cantidad de energía consumida o producida por un dispositivo. 2 En el contexto de los sistemas de potencia se le llama así a la cantidad de energía eléctrica transferida de una fuente generadora a un elemento consumidor por unidad de tiempo. 3 Estos nombres en los niveles de tensión pueden variar por región, continente y bibliografía, en este texto se hace esta referencia para dimensionar los diferentes niveles que pueden usarse en un sistema real. 11 Se consideran tres tecnologías de generación (Schlabbach ,2014) en función de la carga que abastecerán: • Generación de carga base, caracterizada por costos de capital elevados y bajos costos de explotación por unidad, como la nuclear. • Generación de mérito medio, caracterizada por un capital medio y unos costos de explotación unitarios. • Generación de carga pico, caracterizada por un capital bajo y altos costos de operación por unidad. Al planificar la inversión en sistemas de generación, es importante tener en cuenta tanto los montos de inversión como los de operación. Por lo general, los horizontes temporales de planificación de la generación suelen ser de décadas para garantizar que se cubra adecuadamente el crecimiento de la demanda. Con el fin de comparar los costos asociados de las distintas tecnologías de generación, se consideran los costos de operación y mantenimiento durante un período de un año, mientras que los gastos de inversión se anualizan. Los costos anuales totales de funcionamiento e inversión se dividen por la capacidad instalada expresada en $/kW (Gan D, 2013). 1.1 Formulación de la Problemática. La planificación energética nacional es un tema importante debido al gran consumo y producción de energía, es uno de los mayores consumidores de energía de América Latina y un importante productor de petróleo y gas (Gay García, 2021). Sin embargo, el país se ha enfrentado a retos para satisfacer su creciente demanda de energía y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, en el pasado, México ha establecido objetivos ambiciosos para el despliegue de energías renovables. En la Estrategia Nacional de Energía del procuró que el territorio generará el 35% de su electricidad a partir de fuentes limpias para 2024 y el 50% para 20504. A pesar de estos esfuerzos, aún se enfrenta a retos en términos de seguridad energética, asequibilidad de la energía y reducción de emisiones. Por lo tanto, la planificación energética y el desarrollo de políticas en curso serán fundamentales para garantizar un futuro energético sostenible para el país. 4 Estrategia Nacional de Energía 2014-2018, pág. 12 12 1.1.1 El Trilema Energético. El Consejo Mundial de la Energía (WEC, World Energy Council, por sus siglas en inglés) es la principal red imparcial, independiente y objetiva de líderes y profesionales de la energía que promueven un sistema energético costeable, equilibrado y respetuoso con el medio ambiente para el mayor beneficio de la sociedad. Fundado en 1923, el Consejo representa a todo el espectro energético, con más de 3,000 organizaciones miembros en más de 80 países, procedentes de gobiernos, empresas privadas y estatales, instituciones académicas, ONG (Organizaciones No Gubernamentales) y partes involucradas en el sector de la energía. Este organismo informa sobre las estrategias energéticas mundiales, regionales y nacionales mediante la organización de eventos de alto nivel, como el Congreso Mundial de la Energía, y la publicación de estudios autorizados, al tiempo que trabaja a través de su amplia red de miembros para facilitar el diálogo mundial sobre política energética. La definición de sustentabilidad energética del Consejo Mundial de la Energía se basa en tres dimensiones fundamentales: seguridad energética, equidad energética y sustentabilidad5 ambiental de los sistemas energéticos. Equilibrar estos tres objetivos constituye un "Trilema": los sistemas equilibrados permiten la prosperidad y la competitividad de cada país; se elabora anualmente desde 2010 por el Consejo Mundial de la Energía en colaboración con consultores globales6. Este organismo presenta una clasificación comparativa de los sistemas energéticos de 127 países. Proporciona una evaluación del rendimiento del sistema energético de un país, reflejando el equilibrio y la solidez en las tres dimensiones del Trilema. En el portal del organismo se puede acceder a los resultados completos del Índice, a los perfiles nacionales y a la herramienta interactiva del Índice Trilema para saber más sobre el rendimiento de los países y lo que se necesita para construir un sistema energético sostenible. Figura 1.2 Logo World Energy Council Fuente: WEC 2023. 5 Sustainability en inglés, tiene 2 traducciones Sustentabilidad y Sostenibilidad, de manera personal uso el primer término para el concepto de proceso y el segundo para el término proyecto o producto: Proceso sustentable y producto sostenible. 6 Consultora global Oliver Wyman, así como con Marsh & McLennan Advantage de su matriz Marsh & McLennan Companies. 13 Figura 1.3 Representación del Trilema energético Elaboración propia Estas tres dimensiones son los pilares de la sostenibilidad aplicadas a un sistema energético. Sin embargo, el WEC incluye una dimensión extra llamada “contexto del país”, la cual tiene un menor peso respecto a las otras tres, y no busca evaluar conceptos energéticos sino aspectos de estabilidad política y económica. Para evaluar la sostenibilidad de un sistema energético, el WEC llevó a cabo el siguiente procedimiento: 1. Definir las dimensiones que constituyen la sostenibilidad de un sistema energético. 2. Elegir las categorías para agrupar los indicadores. 3. Desarrollar los indicadores de cada categoría en cada dimensión. 4. Crear las ecuaciones que determinan el desempeño de cada indicador. 5. Otorgar un peso a cada indicador como parte de la calificación final. 6. Recopilar la información requerida para evaluar los indicadores en cada país. 7. Calcular la sustentabilidad de los sistemas energéticos. La Tabla 1.1 contiene los indicadores, categorías y dimensiones desarrolladas por el WEC: 14 DIMENSIÓN CATEGORÍA DEL INDICADOR INDICADOR • SEGURIDAD ENERGÉTICA 1.1 Seguridad de suministro y demanda energética ▪ Diversidad del suministro de energía primaria ▪ Dependencia de importaciones 1.2 Resiliencia de los sistemas energéticos ▪ Diversidad de la generación de electricidad ▪ Almacenamiento de energía ▪ Estabilidad y capacidad de recuperación de los sistemas • EQUIDAD ENERGÉTICA 2.1 Acceso energético • Acceso a la electricidad • Acceso a la cocción limpia 2.2 Acceso a energía de calidad • Acceso a energía moderna 2.3 Asequibilidad • Precios de electricidad • Precios de la gasolina y el diésel • Precios del gas natural • Asequibilidad eléctrica para los residentes • SUSTENTABILIDAD MEDIOAMBIENTAL 3.1 Productividad de los recursos energéticos ▪ Intensidad energética final ▪ Eficiencia de la generación eléctrica y la Transmisión y Distribución (T&D) 3.2 Descarbonización ▪ Generación eléctrica de bajo carbono ▪ Tendencia de las emisiones de gases de efecto invernadero 3.3 Emisiones y contaminación ▪ Intensidad de CO2 ▪ Emisiones de CO2 per cápita ▪ Emisiones de CH4 per cápita ▪ Exposición anual promedio de PM2.57 ▪ Exposición anual promedio de PM108 • CONTEXTO DEL PAÍS 4.1 Ambiente macroeconómico • Estabilidad macroeconómica 4.2 Gobernanza • Efectividad del gobierno • Estabilidad política • Imperio de la ley • Calidad regulatoria 4.3 Estabilidad para la inversión e innovación ▪ Entradas netas de inversiones extranjeras directas ▪ Facilidad de creación de negocios ▪ Percepción de la corrupción ▪ Eficiencia de marco legal en los retos de regulación ▪ Protección de la propiedad intelectual ▪ Capacidad de innovación Tabla 1.1 Dimensiones, categorías e indicadores del trilema energético del World Energy Council Elaboración propia con información del WEC9 7 PM (Particulate Matter, material particulado) partículas inhalables que tienen diámetros menores a 2.5 micrómetros. 8 Partículas inhalables con diámetros de 10 a 2.5 micrómetros. 9 World Energy Trilemma Index 2022 15 Los rubros de la tabla anterior son utilizados por el WEC para evaluar la sostenibilidad de cerca de 130 países. En el conteo del 2022 México se encontró en el puesto 4610, con calificación de CBBc. Siendo la última letra c la calificación correspondiente a la dimensión extra incluida por el WEC de Contexto del País, la cual es escrita en minúscula para indicar que su ponderación es menor a las de las otras tres. A continuación, se presenta el significado de cada calificación: GRADO: A (mejor), B, C, D (peor) Se otorga una calificación por el rendimiento en tres dimensiones principales (1ª letra para Seguridad, 2ª Equidad, 3ª Sostenibilidad) que cubren el 90% de la calificación global y una dimensión adicional (4ª letra para Contexto del país) que cubre el 10% restante. El valor de la nota depende del cuartil en el que se sitúe la puntuación del país: Grado A: países del 25% superior Grado B: entre el 25% superior y el 50% Grado C: entre el 50% y el 75%. Grado D: entre el 75% y el 100%. GRADO A GRADO B GRADO C GRADO D CONTEO: 1 (mejor) ... 125 (peor) La clasificación sólo proporciona una información muy breve y limitada sobre el rendimiento de un país: indica la posición que ocupa el país en el Índice completo. PUNTUACIÓN: 100 (mejor) ... 0 (peor) Se da un valor de puntuación para el rendimiento global, así como para cada dimensión (Seguridad, Equidad, Sostenibilidad, Contexto del país) determinado por el rendimiento del país en los indicadores; la puntuación puede cambiar incluso si los datos no cambiaron porque la puntuación refleja el rendimiento en comparación con otros países que pueden haber mejorado en un indicador dado. “El Índice del Trilema Energético evalúa el desempeño actual y pasado a través de las tres dimensiones de Seguridad Energética, Equidad Energética y Sostenibilidad Medioambiental. Una cuarta dimensión de Contexto del País se incluye dentro de los cálculos para capturar las diferencias importantes entre las instituciones nacionales y los contextos macroeconómicos.” (WEC,2022) A continuación, se describen los aspectos particulares de cada una de las tres principales dimensiones del Trilema en el contexto energético de un país visto desde la perspectiva del WEC. 10 World Energy Trilemma Index 2022, pág. 32 16 1.1.1.a Seguridad Energética El WEC define Seguridad Energética como: “La capacidad de una nación para cumplir la demanda energética actual y futura de forma confiable, además de la capacidad de recuperarse rápidamente de transitorios en el sistema con una interrupción mínima de los suministros” Las categorías e indicadores que utiliza el WEC para cuantificar el desempeño de esta dimensión son: • Seguridad de suministro y demanda energética o Diversificación del suministro de energía primaria o Dependencia de importaciones • Resiliencia de los sistemas energéticos o Diversificación de la generación de electricidad o Capacidad de almacenamiento de energía o Estabilidad y capacidad de recuperación de los sistemas El rubro seguridad de suministro y demanda energética evalúa las condiciones de un país para afrontar problemas como la pérdida en el suministro de combustible, renovable o no renovable. También, existe la posibilidad de que el país no sea autosuficiente energéticamente y, por lo tanto, requiera de importar recursos energéticos desde otro país, incurriendo en una posible interrupción del suministro si existiera alguna clase de conflicto o desastre natural en la nación suministradora (WEC, 2022). Finalmente, el rubro resiliencia de los sistemas energéticos cualifica y cuantifica la capacidad que tiene el sistema contemplado para abatir las consecuencias de las situaciones planteadas en el primer punto. En otras palabras, si la nación tuviera una alta dependencia de importaciones de combustibles, entonces debería tener a su vez una amplia capacidad de almacenamiento de energía que le ayude a continuar con sus actividades económicas con la menor cantidad de percances derivados de una posible interrupción del suministro desde el exterior (WEC, 2022). 17 1.1.1.b Equidad energética El WEC define Equidad Energética como: “La habilidad de un país para proveer acceso universal a energía asequible, con un precio justo y abundante para uso doméstico y comercial” Las categorías e indicadores que utiliza el WEC para cuantificar el desempeño de esta dimensión son los siguientes: o Acceso energético • Acceso a la electricidad • Acceso a la cocción limpia o Acceso a energía de calidad • Acceso a energía moderna o Asequibilidad • Precios de electricidad • Precios de la gasolina y el diésel • Precios de gas natural • Asequibilidad eléctrica para los residentes El rubro acceso energético cuantifica el porcentaje de la población que cuenta con electricidad y con combustibles de calidad para cocinar. Mientras que el rubro acceso a energía de calidad busca determinar la población que cuenta con diversos y abundantes servicios de energía, desde electricidad hasta combustibles fósiles y renovables. Por último, el rubro de asequibilidad está integrado por los diversos precios de los energéticos básicos utilizados por la población de un país, haciendo énfasis en que, si una nación cuenta con precios bajos de energéticos, entonces el nivel de calidad de vida se incrementará (WEC, 2022). 1.1.1.c Sustentabilidad Medioambiental de Sistemas Energéticos El WEC define Sostenibilidad Medioambiental de Sistemas Energéticos como: “La transición del sistema energético de un país hacia la mitigación y prevención de los potenciales daños medioambientales e impactos del cambio climático.” Las categorías e indicadores que utiliza el WEC para cuantificar el desempeño de esta dimensión son: • Productividad de los recursos energéticos o Intensidad energética final o Eficiencia de la generación eléctrica y T&D (Transmisión y Distribución) • Descarbonización o Generación eléctrica de bajo carbono o Tendencia de las emisiones de gases de efecto invernadero 18 • Emisiones y contaminación o Intensidad de CO2 o Emisiones de CO2 per cápita o Emisiones de CH4 per cápita o Exposición anual promedio de PM2.5 o Exposición anual promedio de PM10 • Como primer rubro, la categoría productividad de los recursos energéticos evalúa la cantidad y eficiencia de energía producida anualmente. El segundo punto: descarbonización considera la fracción de electricidad generada a través de tecnologías con bajas emisiones de carbono. También se analiza la tendencia, que tiene el país respecto a las emisiones y objetivos de reducción de GEI (Gases de Efecto Invernadero) a corto, medio y largo plazo. Finalmente, el rubro emisiones y contaminación revisan las emisiones de los compuestos de gases de efecto invernadero potencialmente más nocivos para la población (WEC, 2022). 1.1.2 Proyecciones internacionales. En la mayoría de las proyecciones de paneles internacionales y escenarios posibles, la participación de los combustibles fósiles al 2040 no representará menos del 70% de la demanda global Incluso en un escenario donde los países cumplan con sus promesas, la Agencia Internacional de Energía (AIE) proyectó en 2021 que los hidrocarburos superarán el 50% de la oferta global para la década de 2050. Las comparaciones permiten observar que la demanda de hidrocarburos crecerá en términos absolutos durante los próximos años, y alcanzará su pico de demanda a partir de la próxima década, entre el 2030 y el 2045, siendo primero el carbón, luego el petróleo y, finalmente, el gas natural. La mayoría de los escenarios posibles y proyecciones analizados por el WEC predicen un aumento sostenido del gas natural durante las próximas dos décadas. En algunos casos, podría convertirse en un combustible principal de los nuevos sistemas energéticos. El gas es considerado un combustible de transición debido a que genera la mitad de los desechos GEI que el carbón y se complementa con las energías renovables; turbinas con gas como combustible podrán compensar la intermitencia inherente a la generación renovable señalada en la Figura 1.4. En general, el contraste entre este futuro deseable y las tendencias actuales es inmenso. En 2021, la AIE elaboró un escenario de cero emisiones netas, con el objetivo de mostrar una hoja de ruta compatible para alcanzar la neutralidad de carbono al 2050 mostrada en la Figura 1.5. 19 Figura 1.4 El escenario de neutralidad de carbono para 2050 Arroyo (2021) 20 Figura 1.5 Ruta trazada por la Agencia Internacional de Energía para lograr la neutralidad de carbono a 2050. Arroyo (2021) 21 1.2 Delimitación del problema por resolver. Nos acercamos a un momento decisivo para los esfuerzos internacionales por atajar la crisis climática, un gran reto de nuestro tiempo. El número de países [afiliados a organismos internacionales como la Agencia Internacional de la Energía (AIE), World Energy Council (WEC)] que se han comprometido a alcanzar las emisiones netas cero a mediados de siglo o poco después sigue creciendo, pero también lo hacen las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Esta brecha entre la retórica y la acción debe cerrarse si se quiere tener una oportunidad de alcanzar el objetivo de cero emisiones netas para 2050 y limitar el aumento de la temperatura global a 1.5 °C. 2023 es un año caracterizado por la prevalencia de crisis convergentes en materia de salud, seguridad y fenómenos naturales con efectos devastadores11, particularmente en países en vías de desarrollo como el caso de México12. Impulsar una transición energética limpia y justa que garantice al mismo tiempo un camino seguro, equitativo y sostenible sigue siendo un problema complejo Para ello es necesaria una transformación total de los sistemas energéticos que sustentan nuestras economías. Los gobiernos y la sociedad en general están estudiando la mejor manera de avanzar en materia de políticas energéticas, precios y nuevas asociaciones sobre seguridad energética. Estos acontecimientos ofrecen oportunidades únicas no sólo para reexaminar la importancia de mantener equilibradas las dimensiones del Trilema, sino también para considerar la ampliación del marco existente como herramienta práctica para los responsables de la toma de decisiones. La energía trasciende todos los sectores, contribuye al desarrollo de las economías mundiales y es el sustento de la sociedad moderna. Mientras las consecuencias de la guerra en Europa afectan prácticamente a todo el mundo, las naciones siguen trabajando con urgencia para mantener cierto nivel de seguridad de abastecimiento de combustibles en medio de la creciente preocupación por la asequibilidad y las consecuencias negativas del cambio climático. Los países tendrán que evaluar otras vías que funcionen para las personas y el planeta, ajustando los tres pilares del Trilema a sus realidades nacionales y locales. La aparición de nuevos bloques regionales exige que las partes interesadas tengan una perspectiva más regional para evaluar sus posiciones energéticas, sus vías políticas y sus esferas de influencia únicas. Por tanto, es fundamental ampliar el Trilema hacia un marco escalable y flexible que ayude a los países a examinar las tendencias y estrategias locales y a desarrollar vías específicas para cada contexto hacia una transición energética limpia y justa. Ante un futuro muy incierto, es esencial contar con una base estable para medir el rendimiento energético y las tendencias mundiales. El Índice del Trilema Energético formulado por la WEC ofrece una mirada retrospectiva a los puntos de tensión y crecimiento a lo largo de los años. 11 Olas de calor e incendios marcaron cambio climático en Latinoamérica en 2022 (Forbes, abril 21, 2023) Obtenido desde https://www.forbes.com.mx/olas-de-calor-e-incendios-marcaron-cambio-climatico-en-latinoamerica-en- 2022/ 12 La ola de calor se extiende en México con temperaturas de más de 40 grados (Forbes, junio 14, 2023) Obtenido desde https://www.forbes.com.mx/ola-calor-extiende-mexico-temperaturas-mayores-grados/ 22 El estado actual de las dimensiones del Trilema pone de relieve trayectorias que no están alineadas con los recientes choques y crisis energéticos; los datos de 2022 no reflejan la situación energética actual. Sin embargo, las tendencias a largo plazo de los datos siguen siendo especulativas mientras los países tratan de impulsar una transición segura, equitativa y sostenible. 1.2.1 Diagnóstico de la WEC. El Índice elaborado por este organismo mundial muestra el rendimiento de cada país en los tres rubros que conforman el Trilema de la Energía. De forma paralela capta el efecto agregado de las políticas energéticas aplicadas a lo largo del tiempo. Dado que el Índice muestra los efectos agregados de las políticas, no identifica la eficacia de una política en particular, ya que cada política interactúa con un conjunto de factores contextuales y específicos de cada país a lo largo de diferentes periodos. No obstante, al medir de forma general los resultados agregados de las políticas, el Índice proporciona información importante sobre la eficacia de las políticas y opciones energéticas. Los cálculos históricos para cada una de las tres dimensiones indexadas proporcionan tendencias de rendimiento para los tres rubros del índice, que pueden compararse con las políticas y los factores exógenos a lo largo del tiempo. 1.2.1.1 NORTEAMÉRICA. La energía desempeña un papel fundamental y muy valorado en las economías norteamericanas. Por ello, la transición hacia las energías limpias plantea a la vez grandes retos y grandes oportunidades. Se están buscando activamente diversas oportunidades para acelerar la transición energética, entre las que se incluyen: 1) la expansión de la generación de electricidad limpia a escala continental (mediante un mayor desarrollo de la energía hidroeléctrica a gran escala) 2) la sustitución del carbón y del combustóleo para la generación de electricidad; 3) el desarrollo agresivo de la basta dotación de recursos eólicos, solares e hidroeléctricos a pequeña escala del continente; 4) el desarrollo de vectores energéticos alternativos con bajas emisiones de carbono; y 5) el liderazgo en innovación para gestionar y optimizar la red eléctrica tanto a escala regional como local. 23 Figura 1.6 Balance del Trilema de América del Norte13 WEC (2021) Figura 1.7 Desempeño de los países de América del Norte 14 WEC (2021) Las Figura 1.6 muestra el desempeño de Norteamérica como región con los rubros: Equidad Energética con 96, Seguridad Energética con 73 y finalmente Sustentabilidad medioambiental con 68 es la categoría más castigada. Por otra parte la Figura 1.7 enmarca las puntuaciones particulares de cada país, donde los vecinos del norte figuran dentro del top 10 de naciones evaluadas en este índice. 132021 World Energy Trilemma Index, Figure 40: North America Trilemma Balance, página 51 14 2021 World Energy Trilemma Index, Figure 41: Country performances of North America, página 51 24 Al evaluar el panorama energético norteamericano, hay que tener en cuenta dos importantes factores contextuales: ✓ En primer lugar, la responsabilidad de la energía se divide en Estados Unidos y Canadá entre el gobierno nacional y los gobiernos estatales o provinciales, mientras que en México la energía sigue siendo competencia federal. Esta división de poderes significa que una evaluación completa debe reflejar las políticas energéticas de ambos niveles de gobierno. ✓ En segundo lugar, aunque las elecciones de los nuevos gobiernos pueden dar lugar a cambios o inversiones repentinos en la orientación de las políticas, la situación en Estados Unidos y Canadá se ve agravada por el hecho de que las fechas de las elecciones para los gobiernos nacionales y regionales suelen estar desfasadas. Aun así, las políticas energéticas que están incluidas y normadas en la ley siguen siendo mucho más persistentes a través de las administraciones. Dado que las inversiones en el sector energético son intensivas en capital y a largo plazo, los cambios en la administración de un país o los cambios repentinos de política pueden socavar la eficacia de los acuerdos transfronterizos existentes o de las políticas anteriores y desalentar potencialmente la inversión en energía. Situación energética por país. La reincorporación oficial de E.U., al Acuerdo de París a principios de 2021, se dió asignando 1 billón de dólares en inversiones en transporte, desastres medioambientales e infraestructura energética durante los próximos cinco años, y estableciendo objetivos para reducir las emisiones de GEI para 2030 a una tasa del 50-52% en comparación con 2005 En Canadá, las perspectivas sobre la transición energética difieren entre el Gobierno federal, partidario de contrarrestar el cambio climático, mientras que las Naciones Originarias de Canadá (First Nations) quieren impedir que se construyan nuevos oleoductos a través de sus territorios, en contraste con las provincias con producción de petróleo quieren mantener el empleo. A mediados de 2021 se promulgó la Ley de Responsabilidad de Emisiones Netas Cero de Canadá, que establece requisitos legales para que el gobierno actual y los futuros planifiquen, informen y corrijan el rumbo en el camino hacia las emisiones netas cero antes de 2050. Dado que los inversores y los consumidores apoyan cada vez más los proyectos con bajas emisiones de carbono y resistentes al cambio climático, se espera que la ley reduzca la incertidumbre y garantice la inversión necesaria a largo plazo para alcanzar las emisiones netas cero en 2050. México sigue siendo parte del Acuerdo de París, sin embargo, la administración actual aún no ha presentado su programa sobre cambio climático requerido por la legislación nacional en 2019. Esto difiere de las prácticas de la administración anterior, que estableció un comité intersecretarial para coordinar las políticas de cambio climático y promovió activamente la eficiencia energética y la generación de electricidad renovable para ayudar a desacoplar el crecimiento económico y el consumo de energéticos. 25 El Gobierno mexicano ha dado prioridad a la autosuficiencia energética por encima de la sostenibilidad medioambiental15, aumentando la asignación presupuestaria a la modernización de centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles y a la construcción de refinerías de petróleo, a costa de desplazar a la electricidad renovable y de poner en entredicho la seguridad de su suministro eléctrico. Esto ha polarizado las perspectivas dentro de México, con el sector energético privado y el gobierno local apoyando la transición energética alineada con la agenda del cambio climático. Canadá se ha unido E.U.A. como exportador neto de energía, debido a que este último, se convirtió en el mayor productor mundial de petróleo en 2020, y el quinto en producción de gas natural16 mientras que México es un importador neto de energía para satisfacer su demanda energética. Los costes cada vez más bajos de las energías renovables han propiciado un crecimiento continuo de los sistemas energéticos norteamericanos. Pero la situación no es uniforme, ya que México avanza en una dirección diferente al utilizar más petróleo de producción nacional en su sistema energético, al tiempo que reduce las energías renovables. Además, México ha aumentado su dependencia del gas natural importado procedente de un único yacimiento en E.U.A. y el país ha experimentado riesgos asociados a esta dependencia, lo que afecta a la seguridad energética del país. Además, el país no sólo ha visto disminuir la producción de petróleo, sino también las reservas, lo que afecta a la posición de México en el mercado mundial del petróleo y plantea un reto para el país a medio plazo México aún se enfrenta a algunos retos para garantizar el acceso a la energía moderna a los hogares vulnerables de las zonas rurales. En años anteriores, el gobierno anterior intentó abordar este problema mediante redes de seguridad energética, aunque la eficacia de estas políticas era incierta, ya que los planes no se evaluaban adecuadamente antes de ser revisados. El impacto de la pandemia de COVID-19 en Norteamérica ha sido significativo. A nivel humano, un número considerable de personas y familias se han visto afectadas, mientras que los sistemas energéticos han gestionado con éxito las fuertes fluctuaciones de la demanda de energía con restricciones de bloqueo. Como región exportadora de energía, las fluctuaciones de la demanda energética mundial han afectado a los ingresos de los países con menores niveles de exportación agravados por la reducción de los precios del petróleo. 1.2.1.2 AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE. En los últimos años, el mercado de las energías renovables en América Latina ha experimentado cambios drásticos. Los factores de riesgo político, las tendencias de inversión, el progreso tecnológico y los choques externos han afectado a la industria energética de muchas maneras. La pandemia COVID-19 ha provocado daños sin precedentes en la economía mundial, por lo que las tendencias del mercado latinoamericano han cambiado, al igual que el futuro de la industria. No 15 Perspectiva para 2023 del sector energético en México está en deterioro: Fitch Tapia Cervantes Patricia (enero 13, 2023) Disponible en https://www.forbes.com.mx/perspectiva-para-2023-del-sector-energetico-en-mexico-esta-en-deterioro-fitch/ 16 Datos fluctuantes debido al conflicto Rusia Ucrania 26 obstante, la industria energética está mostrando resistencia en medio de la ralentización de las infraestructuras. La dependencia de la región de las exportaciones de petróleo sigue siendo un problema importante y genera incertidumbre, sobre todo en países como Colombia, Bolivia, Argentina y Brasil, que dependen en gran medida de los ingresos del petróleo. Pasando al lado de la demanda, mientras los gobiernos tratan de superar los impactos de la pandemia, los proyectos de infraestructuras en curso se han retrasado y los proyectos en curso se han cancelado. Las restricciones y normativas siguen vigentes en varios países y la incertidumbre económica frena la inversión del sector privado. En cambio, como la actividad económica depende del uso de la electricidad y del acceso a la energía, el sector energético se ha convertido en una prioridad para la región. La demanda de energías renovables sigue aumentando de forma paralela a la demanda energética, en contraste con la demanda de petróleo y gas, que se ha desplomado debido a la caída de la demanda. Se prevé que las energías renovables marcarán el futuro de la energía en la región, al tiempo que los avances tecnológicos reducirán los costes. El atractivo de Latinoamérica radica en el bajo costo de las energías renovables, con una tendencia de precios a la baja. Brasil, Chile, Colombia y México17 han promulgado normativas18 que facilitan los acuerdos bilaterales de compra/venta de energía y los mercados al contado, ofreciendo una ventaja económica a los inversores, incluyendo pronósticos de precios a largo plazo. Estas inversiones y políticas energéticas de apoyo a la transición podrían funcionar como motor de la recuperación económica de la región. Las Figura 1.8 muestra el desempeño Latinoamérica y el Caribe como región con los rubros: Equidad Energética con 68, Seguridad Energética con 62 y finalmente Sustentabilidad medioambiental con 72. La región sigue teniendo un alto porcentaje de electricidad de origen hidroeléctrico como carga base. Esto ha permitido reducir las emisiones de gases de efecto invernadero como consecuencia de la abundancia de este recurso natural. Además, hay muchas políticas y normativas en las que trabajar en LATAM, especialmente en el sector de la eficiencia energética Las calificaciones otorgadas por la WEC en la Figura 1.9 han mejorado en toda la región, principalmente debido a las subvenciones19, pero aún queda un largo camino por recorrer. Los esfuerzos en curso para diversificar la combinación energética y tratar de reducir la dependencia de los combustibles fósiles en la región han hecho que las fuentes de energía renovables comiencen a atraer la atención de inversionistas internacionales, centrándose en la energía solar fotovoltaica y la eólica. 17 https://www.gob.mx/sener/documentos/instrumentosinternacionales 18 https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/399716/Instrumentos_Internacionales_suscritos_por_SENER_desde_2012_ _a_agosto_de_2018.pdf 19 La subvención es una aportación de tipo económico percibida por una persona o grupo de personas desde un organismo público, la cual no debe reembolsarse. Su objetivo es ayudar a llevar a cabo una actividad que necesita una inversión alta o a la que la persona en cuestión no podría hacer frente en solitario. Las subvenciones son un mecanismo que permite al Estado intervenir en la actividad económica ya que, dependiendo de las ayudas que decida otorgar, puede potenciar determinadas operaciones en detrimento de otras. (Economipedia, 2023) 27 Figura 1.8 Balance del Trilema en Latinoamérica y el Caribe (LAC) 20 WEC (2022) Figura 1.9 Desempeño de los países de Latinoamérica y el Caribe21 WEC (2021) 20 2021 World Energy Trilemma Index, Figure 42: LAC Trilemma Balance, página 54 21 2021 World Energy Trilemma Index, Figure 43: Country performances of LAC, página 55 28 Anotaciones específicas a México. En los índices de 2016 y 2017 México se ubicó en la lista de vigilancia positiva. Este apartado contiene a las naciones que realizaron cambios en sus regulaciones y tratados que promueven acciones en beneficio de los tres rubros que registra el trilema.: México sigue adelante con la liberalización de su mercado energético, y recientemente ha publicado un plan para desarrollar un mercado de gas natural plenamente competitivo para 201822. Las nuevas normas del mercado pretenden además promover la eficiencia energética y fijan el objetivo de alcanzar un 35% de energía limpia en 202423. Estas dos transiciones, de una estructura monopolística a un régimen de mercado competitivo y de una economía con altas emisiones de carbono a otra con bajas emisiones, están resultando difíciles, sobre todo porque aún es necesario mejorar y ampliar las infraestructuras del país24. Sin embargo, se espera que los resultados globales del trilema energético del país mejoren a medida que se sigan aplicando las reformas. En el índice 2019 México salió de este apartado positivo con una nota que refleja el panorama mundial a las acciones que tomo la administración entrante 2019 Perfil energético regional. México también está volviendo a la perspectiva anterior de política energética con el plan del gobierno de trabajar hacia la autosuficiencia energética reduciendo las importaciones de energía y proporcionando energía abundante y barata. La política pretende aumentar la producción de petróleo y gas natural, incrementar la capacidad de las refinerías, modernizar las centrales hidroeléctricas y sustituir la generación con gasóleo o fuel por gas natural, y liminar los mecanismos de mercado que apoyan los proyectos eólicos y solares. La administración anterior creó un comité interministerial para coordinar las políticas de cambio climático, que había promovido activamente la eficiencia energética y la generación de electricidad renovable para ayudar a desvincular crecimiento económico y consumo energético. Aunque la nueva administración pretende que el desarrollo económico sea sostenible, aún no se han anunciado sus programas específicos. 22 King and Spalding, 2016: Client Alert: Development of competitive natural gas market in Mexico 23 Dezem V, 2016: Mexico Sets National target of 5% Renewable Energy by 2018 (Bloomberg, 31 March 2016) 24 Clemente J, 2016: Mexico’s Ever Growing Natural Gas Market (Forbes, 02 July 2016) 29 En la edición del año 2021 se hace la siguiente entrada25: “Con la administración Biden instaurada y formando parte de nuevo del Acuerdo de París, y los tres países emergiendo de la pandemia y de los bloqueos económicos con planes de recuperación económica postpandemia la región parece estar más alineada en torno a una perspectiva regional coherente de transición energética (…).” 1.2.2 Escala económica. En términos per cápita26, las emisiones de México se sitúan en torno a la media mundial, y al mismo tiempo sigue siendo un gran emisor mundial en términos absolutos. Las emisiones de GEI de México ascendieron a 5,6 toneladas de dióxido de carbono equivalente (CO2) en 2018, en comparación con un promedio mundial de 6.3 toneladas por cada habitante. Al mismo tiempo, México fue el decimosegundo mayor emisor mundial en términos absolutos en 2018 (Fargione & FMI27, 2018), produciendo 700 millones de toneladas de emisiones de GEI [1.2% del total mundial]. Las acciones para mitigar las emisiones en México son bastante significativas a nivel global y podrían coadyuvar a catalizar acciones de mitigación entre otros países, especialmente en la región de América Latina y el Caribe. En un escenario sin cambios, el FMI proyecta que las emisiones aumentarán 7 por ciento a partir de 2020 para alcanzar alrededor de 721 millones de toneladas en 2030. El crecimiento de las emisiones en la industria y los residuos (4% y 6% anual) y en los sectores de la energía y el transporte entre 1990 y 2018 (2.5% anual) fue más rápido que en otros sectores. Las proyecciones internacionales no suponen nuevas políticas de mitigación ni un endurecimiento de las políticas de mitigación existentes. Aunque se prevé que el PIB de México crezca aproximadamente un 25 por ciento en términos reales entre 2020 y 2030, la intensidad de las emisiones de CO2 del PIB disminuye un 13 por ciento durante este periodo, lo que refleja las mejoras graduales en la eficiencia energética (a medida que se retira el capital más antiguo y menos eficiente) y los supuestos estándar de que la demanda de combustibles y electricidad aumenta menos que en proporción al PIB. 1.2.3 Legislación sobre mitigación climática en México: Puntos Clave. Las principales iniciativas legislativas incluyen: 1. México se convirtió en el primer gran mercado emergente productor de petróleo en introducir legislación sobre cambio climático en 2012. La Ley General de Cambio Climático (LGCC 28 ) estableció un marco institucional para el cumplimiento de los objetivos de emisiones, a la vez que codificó los objetivos: Para 2020 se propuso reducir 25 2021 World Energy Trilemma Index, página 53. 26 Por cabeza, por individuo (RAE, 2023) 27 Fondo Monetario Internacional, FMI 28 Ley publicada en el Diario Oficial de la Federación el 6 de junio de 2012 30 los gases GEI un 22% con relación al año de promulgación, mientras que la participación de generación limpia se fijó en un 35% para 2024. 2. En marzo de 2015, México se convirtió en el primer país en desarrollo en presentar una contribución determinada a nivel nacional (Nationally Determined Contribution, NDC29por sus siglas en inglés) para adherirse al Acuerdo de París30, reafirmando su compromiso de emisiones para 2050 e introduciendo un compromiso para reducir los GEI un 22% por debajo de los niveles habituales en 2030 y un 36% condicionado al apoyo externo. En total, 195 partes firmaron el Acuerdo de París y casi todas ellas presentaron la primera ronda de los NDC, aunque en muchos casos las promesas para 2030 no eran tan ambiciosas como las de México. 3. En diciembre de 2020, el gobierno presentó el NDC de segunda ronda, que reafirmó los compromisos para 2030 y 2050 y actualizó sus proyecciones de gases GEI a 804, 902 y 991 millones de toneladas de CO2e (dióxido de carbono equivalente) en 2020, 2025 y 2030, respectivamente. (Las emisiones reales de 2018 fueron un 13,5% por debajo de las previstas para 2020). Aunque la guerra de Ucrania contribuyó notablemente a cambiar la demanda de crudo en la zona de los Balcanes y a su vez en la zona de medio oriente. Aunado a este conflicto y a la pandemia del COVID, el mundo ya se enfrentaba a una crisis energética en forma de emergencia climática. Los fenómenos meteorológicos extremos de los últimos años han subrayado esta urgencia. Si la comunidad mundial se toma en serio los objetivos a largo plazo del Acuerdo de París31(ONU,2015): 1. reducir sustancialmente las emisiones de gases de efecto invernadero para limitar el aumento de la temperatura global en este siglo a 2 °C y esforzarse para limitar este aumento a (…) 1.5 °; 2. revisar los compromisos de los países cada cinco años; 3. ofrecer financiación a los países en desarrollo para que puedan mitigar el cambio climático, fortalecer la resiliencia y mejorar su capacidad de adaptación a los impactos del cambio climático. Las políticas energéticas deben avanzar a ritmo y escala nacional para transformar nuestros sistemas energéticos. No puede pasar sin atención la gran fracción de personas que siguen viviendo en un estado de crisis energética permanente, al carecer de acceso a formas de energía limpias y convenientes, impide que se lleve una vida sana y productiva. Extender los beneficios de la economía energética moderna a todos los habitantes del planeta sigue siendo un enorme reto y una gran oportunidad para el desarrollo de tecnología y potencial humano. Esta crisis múltiple exige una respuesta por parte de los responsables de la toma de decisiones a todos los niveles de la sociedad. Los responsables políticos son obviamente los primeros en responder, y un resultado claro de la sucesión de crisis es un mayor papel de los gobiernos. 29 Estas contribuciones son el núcleo del Acuerdo de París y del cumplimiento de estos objetivos a largo plazo. En estas contribuciones se establecen los esfuerzos para reducir las emisiones nacionales y adaptarse a los efectos del cambio climático. El Acuerdo de París (Artículo 4, párrafo 2) pretende que, para lograr las participaciones definidas a nivel nacional, estas se preparen, comuniquen y conserven dependiendo de cada nación. 30 Tratado internacional sobre el cambio climático, jurídicamente vinculante, adoptado por 196 naciones en la COP21 el 12 de diciembre de 2015, con entrada en vigor el 4 de noviembre de 2016. 31 Disponible en https://www.un.org/es/climatechange/paris-agreement 31 Sin embargo, los líderes del sector energético deben afrontar el reto en el ecosistema: empresas, inversores financieros, ciudades, comunidades, grupos de reflexión, filántropos. La alteración de los modelos de negocio afecta a las empresas existentes y a las partes interesadas en el sector de la energía en general. Los actores de la industria energética, los inversores, los reguladores y los gobiernos deben cooperar y preparar un camino crítico que permita a sociedades enteras prosperar en esta Gran Transición. El debate sobre la energía de las últimas décadas en el marco las disciplinas orientadas a la política han dejado claro que la simple definición física de energía como la capacidad de realizar un trabajo no engloba todas las connotaciones que conlleva la palabra. El debate sobre la energía en la literatura relacionada con la planificación y la política es un debate sobre un conjunto complejo de interacciones entre las formas de generación, suministro y consumo de energía, así como todas las consideraciones organizativas, económicas y de comportamientos que conllevan estas relaciones. La distinción crítica entre oferta y demanda de energía debería ser, como mínimo, la base de todo examen de la relación entre planificación y energía. Los enfoques que adoptan una concepción unitaria de la energía tienden a ser casi místicos en el tratamiento de las relaciones entre las cuestiones energéticas y la planificación de recursos. Este trabajo propone un nuevo modelo de integración de las partes que componen la compleja problemática de la planeación energética. Para llevar a cabo este modelo se procedió a identificar los fragmentos suaves de los fragmentos duros 32 . Esto con el fin de cubrir dinámicas que nos son abordadas en los enfoques usados en la actualidad. Figura 1.10 Posición de México en el índice en los últimos 10 años. Elaboración propia con información de los índices publicados33 por el WEC 32 Revisar sección 2.1.1 Pensamiento de sistemas duros y suaves 33 2013 Energy Sustainability Index, Figura 2, página 14 2014 Energy Trilemma Index, Figura 2, página 10 2015 Energy Trilemma Index Figura 1, página 12 2016 World Energy Trilemma Index, Energy Trilemma Index and Balance Scores, página 10 2017 World Energy Trilemma Index, Figura 2, página 14 2018 World Energy Trilemma Index, Figura 5, página 15 32 1.3 La propuesta de solución. Con esta revisión se propone un acercamiento a un equilibrio entre todas las fuerzas e interacciones relacionadas con la planeación energética. La propuesta de solución consiste en proponer un modelo para desarrollar e implementar una planeación energética integral equilibrada. Como se mencionó anteriormente, la problemática de la planeación energética puede abordarse como un problema de optimación, sin embargo, detalles como contratos de los participantes, legislación vigente, acuerdos internacionales entre otros, no son factores que puedan ponderarse adecuadamente al programar algún método o algoritmo que busque proponer una solución factible. Es así como este trabajo sugiere hacer uso del enfoque de sistemas para enmarcar todos los participantes y todas las relaciones que intervienen en la problemática antes mencionada. 1.4 Supuestos. 1) A pesar de los muchos participantes del marco normativo y legal en la ejecución de Planes y Estrategias, el que cobra mayor relevancia es la política gubernamental, por lo que se hace la hipótesis que el país cumplirá con los objetivos planteados a nivel internacional. 2) Eventos como la pandemia vivida en los últimos años, conflictos internos o entre naciones suponen un riesgo inminente en la compleja dinámica de la oferta y demanda de combustibles a escala global. Con el fin de cimentar con firmeza la parte teórica de la planeación energética del país, la tendencia de precios y disponibilidad de recursos seguirá como hasta ahora. 1.5 Objetivos generales y específicos. 1.5.1 Objetivo general. Desarrollar y proponer un modelo de planeación, fundamentado en la creación de escenarios, incorporando el enfoque de sistemas con otras áreas de la ingeniería. De modo que facilite una opción viable que permita acoplarse a los distintos niveles administrativos, adaptándose al desarrollo del sector energético y sus participantes tanto públicos como privados: al delimitar la participación por tipo de energía en escenarios futuros a largo plazo (5 a 20 años) en la planeación energética en México, así como identificar las variables principales que pueden frenar acelerar la transición hacia un uso mayoritario de energías limpias. 2019 World Energy Trilemma Index, Figura 8, página 22 2020 World Energy Trilemma Index, página 12 2021 World Energy Trilemma Index, página 13 2022 World Energy Trilemma Index, página 32 33 1.5.2 Objetivos específicos. Al construir escenarios, es posible rastrear las acciones apropiadas que deben implementarse a nivel personal, social, estatal y federal para conducir posibles cambios hacia un entorno sostenible. I. Sugerir un nuevo modelo de planeación que incluya distintas metodologías formales en la implementación de soluciones integrales en la problemática energética actual. J. Mostrar opciones e ideas para la ejecución de acciones con el fin de cumplir con los acuerdos internacionales sobre la disminución de contaminantes atmosféricos a mediano y largo plazo. 1.6 Conclusiones del capítulo. Al hacer una revisión de los documentos generados por organismos internacionales sobre la región y los países vecinos, puede realizarse una cimentación robusta que permita identificar rutas viables tomando como ejemplo regulación y gestión de proyectos usados en localidades que comparten recursos naturales, geografía y usos y costumbres definidos por cada entidad federativa y cada población. Se considera también los ejes de investigación y documentación de una amplia gama de ingenierías y no solo la que compete a la Ingeniería Eléctrica o de Sistemas por separado. Este esfuerzo de planeación solo cubre la parte teórica con datos que pueden obtenerse de organismos gubernamentales e internacionales con el fin de presentar un sustento robusto para hacer todas las suposiciones y rutas de acción contenidas en este trabajo. La parte operativa de plantas en particular o su parte laboral no son abordados en este ejercicio. 34 1.7 Referencias. 1) Arroyo. et. al. (2021) Clima. El desafío de diseño más grande de todos los tiempos. 2) Bradfield, R., Van der Heijden, K. (2005). The origins and evolution of scenario techniques in long range business planning. Futures- 3) Estrategia Nacional de Energía 2014-2018 Consultada el 23 de febrero de 2023 desde referencia 4) Fargione J., Richards R. (2017) Mexico’s Energy Transition: Opportunities and Challenges for Renewables in The Solutions Journal. 5) Gan D., Feng D., Xie J. (2014) Electricity Markets and Power System Economics, CRC Press 6) Gates, B. (2020). Bill Gates sobre la energía: ¡Innovando hacia cero! Consultada el 25 de enero de 2023 desde referencia 7) Gay García C. (2021) México frente al cambio climático: retos y oportunidades. Consultada el 23 de febrero de 2023 desde referencia 8) Gelman O., Negroe G. (1982) Papel de la planeación como proceso básico de la conducción, Rev. Academia Nacional de Ingeniería, 1, 4, 253-270 9) Schlabbach J., Rofalski K. (2014) Power Systems Engineering. Planning, Design, and Operation of Power Systems and Equipment 10) Van der Heijden, K. (2005). Scenarios: The Art of Strategic Conversation, NY: John Wiley & Sons. 11) WEC (2013) Energy Sustainability Index 12) WEC (2014) Energy Trilemma Index 13) WEC (2015) Energy Trilemma Index 14) WEC (2016) World Energy Trilemma Index 15) WEC (2017) World Energy Trilemma Index 16) WEC (2018) World Energy Trilemma Index 17) WEC (2019) World Energy Trilemma Index 18) WEC (2020) World Energy Trilemma Index 19) WEC (2021) World Energy Trilemma Index 20) WEC (2022) World Energy Trilemma Index 35 Capítulo 2 MARCO DE REFERENCIA TEÓRICO. 2.1 Enfoque de Sistemas. El inicio y desarrollo del Enfoque de Sistemas se remonta al origen de la filosofía y la ciencia antiguas en la Antigua Grecia (Agoshkova y Akhlibininsky 1998; Blauberg 1973; Blauberg y Yudin 2012; Sadovsky y Yudin 1969). Así, por ejemplo, el postulado de la no sumatividad 34 del todo procede de Platón y Aristóteles (Blauberg et al. 1984). En la Ilustración se propuso un modelo de naturaleza como un todo armonioso cuyas partes se combinan perfectamente entre sí (Wilber 1996). Al mismo tiempo y hasta mediados del siglo XIX, la idea de sistematicidad se consideraba sólo en relación con el conocimiento, lo que se explica principalmente por el predominio en la ciencia del mecanicismo, el fundamentalismo y el reduccionismo asociados a ellos (Blauberg, 2012). El colapso de la cosmovisión mecanicista, del elementalismo35 y de las ideas reduccionistas se considera una de las principales razones del surgimiento del ES (Blauberg et al. 2010; Checkland 1984; Kazaryan 2004; Sadovsky y Yudin 1969). Checkland (1984) lo expresa de esta manera: "El pensamiento sistémico es una respuesta a la impotencia del reduccionismo frente a la gran complejidad". Se cree que el creador del ES o de la teoría general de sistemas (conceptos a menudo utilizados como sinónimos) fue el biólogo austriaco Ludwig von Bertalanffy (1901-1972) (Adams et al. 2013; Adams 2012; Sadovsky y Yudin 1969). Al mismo tiempo, el propio Bertalanffy (1968) se posicionó sólo como uno de los muchos científicos que aportaron la teoría general de sistemas a la ciencia. El término enfoque sistémico entró en uso científico en los años 60 y 70 del siglo pasado (Blauberg y Yudin 2012), cuando, según diversos investigadores (Blauberg et al. 1984; László 1973; László 1972; Sadovsky y Yudin 1969), se observó su rápido desarrollo debido a la necesidad percibida de contrarrestar la sobre especialización de la ciencia (Bertalanffy 1968; Boulding 1956; Wiener 1948), el éxito y la indudable eficacia de los estudios sistémicos (Blauberg et al. 1984), la revolución científica y tecnológica, así como la necesidad de superar la contradicción entre el aumento de la cantidad de 34 Cada una de las partes de un sistema está relacionada de tal modo con las otras que un cambio en una de ellas provoca un cambio en todas las demás y en el sistema total. Esto es, un sistema se comporta no sólo como un simple compuesto de elementos independientes, sino como un todo inseparable y coherente. (Watzlawick,1967). 35 Tendencia a postular una separación en entidades independientes o elementos de cosas como mente y cuerpo, espacio y tiempo que solo pueden separarse verbalmente (Oxford, 2023) 36 información y las posibilidades limitadas de su asimilación mediante la reorganización sistémica del conocimiento (Uyomov, 1978). Los términos Enfoque de Sistemas (ES) y Teoría General de Sistemas (TGS) fueron utilizados indistintamente en sus inicios, sin embargo, más tarde comenzaron a separarlos, entendiendo por TGS la unificación de una serie de disciplinas que implementan conjuntamente las funciones metodológicas del ES (Sadovsky, 1970; Blauberg y Yudin 1973). Por ejemplo, en un sentido amplio, “la teoría general de sistemas significa una ciencia fundamental que abarca toda la gama de problemas asociados con el estudio y el diseño de sistemas, mientras que en un sentido más restringido es un intento de derivar conceptos característicos de conjuntos organizados y aplicarlos a fenómenos específicos” (Bertalanffy, 1968). Otros investigadores sugieren sustituir el término teoría general de sistemas en sentido amplio por el término Sistemología General (Pouvreau 2013; Pouvreau y Drack 2007; Rousseau et al. 2018). Mele (2010) sugiere que la teoría general de sistemas es solo uno de varios enfoques de sistemas clave junto con la cibernética. Sin embargo, Bertalanffy cree que la cibernética es una teoría más especial que la teoría general de sistemas (Uyomov 1978). En esta recopilación, se retrata al sistema como una forma de representación del objeto del conocimiento científico (Agoshkova y Akhlibininsky 1998), un constructo lingüístico y cognitivo para comprender la complejidad y organización del conocimiento (Barton y Haslett 2007) y una herramienta teórica para estudiar un objeto (Kazaryan 2004). Los conceptos incluidos en las definiciones descriptivas difieren en su significado lógico y, por lo tanto, pueden separarse en diferentes órdenes atendiendo la influencia que se tiene sobre el número de componentes y su relación existente. Cuando un sistema interactúa con otros sistemas, la combinación de sistemas constituye un sistema de sistemas. Los elementos de un sistema pueden consistir en hardware, software, seres humanos, procesos, ideas conceptuales o cualquier combinación de éstos. Los elementos de un sistema pueden incluir sistemas más allá del sistema operativo. Otros elementos pueden ser: sistema de desarrollo, sistema de formación, sistema de pruebas, sistema de producción y sistema de apoyo. La fragmentación de elementos en porciones más pequeñas permite ver el sistema como una jerarquía con estratos definidos. Aunque un sistema puede verse de muchas maneras, la visión jerárquica es una de las más comunes. Esta categorización jerárquica reduce la percepción de complicación a la par de que permite contener, encapsular y ocultar la complejidad. La agrupación de elementos dentro de un sistema constituye un subsistema. Estos subsistemas se sitúan en un nivel adecuado al problema que se pretende resolver. Cada agrupación, o subsistema, se identifica normalmente por la función que desempeña. 37 A continuación, se presenta un orden jerárquico para tener una mejor comprensión de los elementos que componen un sistema. • Conceptos de 1° orden: conjunto, totalidad, complejo, grupo y otros A los conceptos de 1° orden, se incluyen conceptos de conjunto, totalidad, complejo, grupo, así como los menos utilizados de arreglo, conglomerado, ensamblaje y otros. Los conceptos de primer orden también incluyen los conceptos de conjunto, integridad y unidad integra". No todo conjunto es un sistema, por lo que las definiciones de sistema contienen otros conceptos que lo caracterizan. 1. Conceptos de 2º orden: elementos, componentes, unidades, partes, subsistema y otros Los conceptos de 2º orden denotan las unidades mínimas de los sistemas (Spirkin, 1990). Es decir, aquellas partes del sistema que, debido a la homogeneidad de sus propiedades en el marco de este sistema, son indivisibles (Surmin 2003), representando así el límite de fisión del sistema. Para hacer más exactos estos conceptos emplean las siguientes características: material, físico, natural o hecho por el hombre, funcional y otros. Entre los conceptos de segundo orden utilizados en las definiciones de sistema, el más exacto y correspondiente al concepto de "unidades mínimas del sistema", es el concepto de "elementos", por lo que es el que se usará en este trabajo. Algunos de los conceptos de componentes y subsistemas como conceptos de 2º orden son mucho menos acertados, ya que pueden entenderse no sólo como unidades mínimas separadas de los sistemas, sino también como conjuntos no relacionados de estas unidades (Ackoff, 1971). 2. Conceptos de 3° orden: interconexión, interdependencia, interacción, relación, estructura y sus derivados Los elementos del sistema no existen por sí solos, están interconectados, por lo que, en las definiciones de sistema, se utilizan conceptos de 3° orden. También puede usarse el concepto de estructura a los conceptos de 3° orden, ya que indica no sólo una cierta disposición mutua de los elementos del sistema en el espacio, sino también la interconexión y las relaciones entre estos elementos (Kazaryan 2004; Sadovsky 2010; Surmin 2003). 3. Conceptos de 4º orden: propiedad emergente, emergencia, integridad, unidad integral, totalidad integrada, todo unificado y otros. El resultado de la interconexión e interconectividad de los elementos del sistema es la aparición en éste de una propiedad cualitativamente nueva, denominada emergente o integradora. Esta propiedad se entiende como una propiedad del sistema en su conjunto, pero no de ninguno de sus elementos, o la irreductibilidad de las propiedades del sistema a la suma de las propiedades de sus elementos (Surmin 2003; Jackson et al. 2010). 4. Conceptos de 5º orden: entorno, límites, aislamiento y derivados Otra característica que define al sistema es la presencia del entorno del sistema, es decir, todo lo que está fuera del sistema y de una forma u otra le afecta; al mismo tiempo, el propio sistema también puede afectar al entorno (Ackoff 1971; Hall y Fagen 1956; Kazaryan 2004). La influencia mutua del sistema y su entorno se lleva a cabo a través de las entradas y salidas del sistema (Ashby 1958). 38 Así pues, es obvio que los conceptos de entorno, límites, aislamiento del sistema y sus derivados están interrelacionados y caracterizan la misma propiedad del sistema. Por lo tanto, nos referimos a todos ellos como conceptos de 5º orden. Es fundamental que todo sistema creado por el hombre tenga una finalidad y que esta finalidad se refleje en la identificación de la función del sistema. De ello se deduce que cada elemento del sistema tiene una función. Un sistema y sus elementos pueden tener múltiples funciones y varios elementos pueden desempeñar una única función conjuntamente. Hay que tener en cuenta que los límites de los sistemas pueden ser no sólo espaciales, sino también temporales. Al mismo tiempo, el concepto de tiempo, según Uyomov (1978), no debe introducirse en la definición de sistema, ya que hay sistemas que no tienen límites temporales. Figura 2.1 Ejemplo de los componentes de un sistema en el cuerpo humano Elaboración propia en BioRender Todos los sistemas están organizados jerárquicamente. En otras palabras, nuestro mundo, unestro entorno( y el mismo cuerpo humano) es un sistema de sistemas o un sistema de sistemas de diferentes niveles jerárquicos. La jerarquía de los sistemas consiste en que cada sistema es un elemento de un sistema de un nivel jerárquico superior (suprasistema); al mismo tiempo, sus elementos son sistemas de un nivel jerárquico inferior (subsistemas) (Hall y Fagen 1956; Mesarovic et al. 1970; Sadovsky y Yudin 1969; Sadovsky 2010; Simon 1962; Whyte et al. 1969). 39 De acuerdo con Mele (2010) “Todo sistema está en relación con sus suprasistemas y subsistemas”. Según Boulding (1956), una de las ventajas de definir una jerarquía de sistemas es que nos permite conocer las lagunas del conocimiento teórico y empírico. Los ejemplos de jerarquías de sistemas son las siguientes cadenas o secuencias: átomos -> moléculas -> células -> organismos -> poblaciones –> ecosistemas -> unidades sociales -> materia -> vida -> mente -> sociedad (Gnoli 2020; Kleineberg 2017). La Figura 2.3 muestra un ejemplo de cómo puede visualizarse estas jerarquías desde un átomo hasta una población. 1° orden conjunto, totalidad, complejo, grupo 2° orden elementos, componentes, unidades, partes, subsistemas 3° orden interconexión, interdependencia, interacción, relación, estructura 4° orden propiedad emergente, emergencia, integridad, unidad integral, totalidad 5° orden entorno, límites, aislamiento Figura 2.2 Orden jerárquico de los elementos de un sistema Elaboración propia. Figura 2.3 Orden jerárquico según Gnoli y Kleineberg ELABORACIÓN PROPIA. 40 2.1.1 Pensamiento de sistemas duros y suaves. Russel Ackoff (1973) establece sistema como “Un conjunto de elementos interrelacionados”. Es así como, en un amplio sentido, las unidades y sus relaciones son el sistema mismo. Dos décadas después Peter Checkland (1993) formaliza también esta lógica de que las relaciones entre unidades es un factor importante: “El concepto central sistema engloba la idea de un grupo de elementos conectados entre sí, que forman un todo, que muestra propiedades que son propiedades del todo y no sólo propiedades de sus partes componentes”. Como ya se mencionó, el Enfoque de Sistemas permite resolver problemas de mejoramiento o corrección y problemas de planeación como los de creación o modificación de sistemas. Este último se utiliza cuando se requiere crear, expandir o contraer el sistema. Existe una dicotomía36 entre la teoría de sistemas duros o rígidos y la teoría de sistemas suaves o flexibles. Los sistemas duros o rígidos son típicamente los encontrados en las ciencias físicas y a los cuales se puede aplicar satisfactoriamente las técnicas tradicionales del método científico y del paradigma de ciencia. Por otro lado, los sistemas suaves están caracterizados con modelos conductuales cambiantes y dinámicos cuando interactúan con su medio; típicamente del domino de las ciencias sociales conductuales y artísticas. Los sistemas duros se identifican como aquellos en que interactúan individuos y maquinas. La componente social de estos sistemas se considera como si la actuación o comportamiento del individuo o del grupo social solo fuera generador de estadísticas. En los sistemas duros se cree y actúa como si los problemas consistieran solo en escoger el mejor medio, el óptimo, para reducir la diferencia entre un estado que se desea alcanzar y el estado actual de la situación. 2.1.2 Sistemas Duros. Los conceptos básicos de sistemas representan una excelente manera de analizar y tratar sistemas tanto duros como blandos. En general los sistemas permiten procesos de razonamiento formal en los cuales las derivaciones Lógico - matemáticas representan un papel muy importante. En esta forma podemos ver que los experimentos realizados en estos sistemas son repetibles y la información y evidencia obtenida de los mismos puede ser probada cada vez que el experimento se repita teniendo así relaciones de tipo Causa - Efecto. Los sistemas duros al ser estudiados, observados y analizados poseen propiedades que no se prestan a interpretaciones de diferente significado dependiendo del grado de preparación y conocimiento que el responsable del estudio posea. La objetividad de los sistemas duros proporciona además 36 División de un concepto o una materia teórica en dos aspectos, especialmente cuando son opuestos o están muy diferenciados entre sí. (Oxford, 2023) 41 grandes ventajas para la aplicación de técnicas cuantitativas que requieren de variables fáciles de identificar y que representan la característica del sistema bajo consideración. Otra característica que se ha encontrado en el tratamiento de los Sistemas Duros es la relativa sencillez con la cual sus operaciones, características, relaciones y objetivos se pueden expresar en términos matemáticos. 2.1.3 Sistemas Suaves. A los sistemas suaves (soft systems) pueden aplicarse la metodología del paradigma de sistemas. En lugar de basarnos estrictamente en métodos formales de pensamiento, debemos tomar en cuenta lo siguiente: i. Los procesos de razonamiento informales, como el juicio y la intuición. ii. El peso de los datos comprobados, derivados de unas cuantas observaciones y muy poca oportunidad de réplica. iii. Las predicciones basadas en datos comprobados endebles, más que en explicaciones. iv. Mayor discontinuidad de dominio y la importancia del evento único. Los sistemas suaves se identifican como aquellos en que a la parte social se le da mayor importancia. El comportamiento del individuo o del grupo social se toma coma un sistema teleológico37, con fines, con voluntad, un sistema pleno de propósitos, capaz de desplegar comportamientos, actitudes y aptitudes múltiples. Un sistema suave es un sistema con propósitos, que no solo es capaz de escoger medios para alcanzar determinados fines, sino que también es capaz de seleccionar y modificar sus fines. En estos sistemas se dificulta la determinación clara y precisa de los fines en contraste a los sistemas duros. La problemática en los sistemas suaves no tiene una estructura fácilmente identificable. La Teoría General de Sistemas a través del Enfoque de Sistemas posee conceptos e ideas que sirven para el tratamiento de ambos tipos de sistemas. Este último es precisamente una diferencia que surgió ante los resultados insatisfactorios que se obtuvieron al extrapolar las metodologías de sistemas duros a sistemas suaves. En la Teoría General de Sistemas se define a un sistema como un conjunto de elementos interrelacionados entre sí que buscan lograr un objetivo. Al utilizar esta definición observaremos que tanto los sistemas duros como blandos son conceptualizados de la misma manera. De acuerdo con Checkland (1993) los tipos de problemas que pueden encontrarse son: Problemas no estructurados que están manifiestos en un sentimiento de inquietud, pero no se pueden formular explícitamente sin este intento aparente por simplificar la situación. 37 Teleológico es un adjetivo que denota la cualidad de indagar en el sentido último de la realidad, de la vida o de los seres. Es relativo a la teleología, una rama de la filosofía que se encarga de estudiar o reflexionar a propósito del fin último de la existencia. (Oxford, 2023) 42 Los contenidos de dichos sistemas son tan multivariados, y las influencias a las que están sujetos tan numerosas, que el paso del tiempo siempre modifica la percepción del problema, siempre son subjetivas y cambian con el tiempo. Un problema relacionado con las manifestaciones del mundo real de los sistemas de actividad humana es una condición, caracterizada por un sentido de desajuste, que alude la definición precisa, entre lo que se percibe como la realidad y lo que se percibe que podría ser la realidad. Figura 2.4 Pensamiento de sistemas duros y suaves Elaboración propia 2.1.3.1 La Metodología de Sistemas Suaves (MSS). En el contexto de esta metodología, el estudio del sistema se inicia con su ubicación geográfica para continuar con el análisis de su entorno, lo que permite la formulación de diseños opcionales que deben someterse a una evaluación previa. Posteriormente, se selecciona el diseño que se vaya a implementar y se inicia la operación y control del sistema. A continuación, se explica el significado de cada una de las fases: • Ubicación del sistema. El sistema debe estudiarse en el entorno en que se desenvuelve, para lo que se definen tres dimensiones básicas como lo muestra la Figura 2.5: ▪ Temporal que se refiere a la duración del nuevo sistema; 43 ▪ Espacial que se refiere a su ubicación geográfica y que aborda las necesidades y características del sistema (mundial, internacional, nacional, regional, estatal, municipal, local o puntual) ▪ Sectorial que clasifican al sistema en una de las tres ramas de actividad económica: primaria (agricultura y pesca), secundaria (industrial, manufactura y transformación) o terciario (comercio y/o servicios). Figura 2.5 Ubicación del sistema Elaboración propia Figura 2.6 Localización sectorial del sistema Elaboración propia o Análisis del entorno. 44 En esta fase se realizan los diseños alternativos, para lo que es necesario el conocimiento de sus elementos específicos y el detalle de los componentes que lo configuran. En el caso de sistemas nuevos el entorno se compone de los sistemas que realizan funciones similares en la misma ubicación sectorial (competencia) (Checkland, Sholes, 1994). La investigación que se realice en esta fase ayudará a caracterizar a los usuarios finales, el servicio o bien a producir, la manera de producción y las necesidades de recursos. Esta exploración es similar a un estudio de mercado. La investigación también contempla información financiera para estimar las necesidades de capital, los análisis y proyecciones de gastos e ingresos e identificar las fuentes o programas de financiamiento. Cuando el sistema ya existe, es decir se aborda un problema de contracción o expansión, la búsqueda de información se facilita ya que se integra la información que genera el mismo sistema. o Elaboración de diseños. Esta fase es una de las principales diferencias entre el método de sistemas y el método científico ya que se está creando el objeto de estudio (el sistema productivo). En esta se condensa o resume la información obtenida en el análisis del entorno. Lo sugerido es que lo primero que se diseñe sea el producto o servicio que se producirá con el sistema, en seguida se determinan los medios necesarios para la producción: Instalación de la planta, diseño de proceso, tecnología seleccionada, etc. Con esto definido, se pueden identificar las fuentes de financiamiento para la implementación, la operación y el control. A continuación, se definen los insumos junto con el plan para los desechos del sistema. Finalmente, se diseña la manera de cómo se administrará el sistema, (Checkland, 1993). la cual debe ser coherente con el proceso de producción y deben delimitarse los flujos de información requeridos. La definición raíz (root definition, RD) bien formulada genera por sí misma el modelo del sistema humano que se está estudiando. Para obtener correctamente dicha definición, debe definirse los siguientes elementos, CATWOE (Checkland, Sholes, 1994). (como regla mnemotécnica): (C) CLIENT. CLIENTE Es el beneficiario o afectado por la actividad principal. • ACTOR ACTOR Los agentes que llevan a cabo, o gestionan que se lleven a cabo las actividades del sistema o los procesos de transformación. (T)TRANSFORMATION TRANSFORMACIÓN Es la esencia de la definición de raíz, es la transformación que lleva a cabo el sistema. (W) WELTANSCHAUUNG VISIÓN DEL MUNDO La perspectiva o el marco de referencia que hace que la RD tengan significado (O) OWNER PROPIETARIO Propietario del sistema (E) ENVIRONMENT) ENTORNO Son las restricciones debidas al ambiente en el que se encuentra el sistema. Pueden ser sistemas de orden superior Tabla 2.1 Componentes del CATWOE Elaboración propia 45 El número de variantes o versiones dependerá de las diferentes visiones del mundo (W) para cualquier actividad con un propósito definido. El núcleo de CATWOE es el acoplamiento del proceso de transformación T y W. Las RD y el CATWOE es el núcleo de los “sistemas de actividad humana” con propósito definido. Para la construcción conceptual del modelo de un sistema de actividad humana se tienen que identificar un conjunto de actividades que se interconectan. El lenguaje básico utilizado para construirlo se compone de todos los verbos del lenguaje del analista y el modelo se forma con la menor cantidad de verbos con los que se describe el sistema en la DR. Para representar al sistema como un ente, los verbos deben enlazarse a través de flechas que indican dependencias lógicas. En la representación de flujos, debe indicarse la naturaleza de estos. Una vez que esta primera versión del modelo ha sido construida puede utilizarse como base para versiones futuras (Checkland, 1993) Puntualmente los pasos para construir un modelo de sistema suave a partir de una definición de raíz son los siguientes: o De las RD, incluyendo los elementos del CATWOE, generar una idea del sistema como una entidad autónoma llevando a cabo un proceso de transformación físico o abstracto. o Reunir un número pequeño de verbos que describan las actividades esenciales del sistema. o Cuando así lo justifique la RD agrupar los verbos que conjunten actividades similares. o Conectar las actividades (y grupos de actividades) con flechas que indiquen dependencias lógicas. o Indicar los flujos (concreto o abstractos) que sean esenciales para expresar qué es lo que hace el sistema. Tener cuidado en diferenciarlos de las dependencias lógicas mencionadas en el punto 4. o Revisar que la RD y el modelo conceptual sean coherentes sobre lo que el sistema es y hace. En la construcción de estos modelos se pueden identificar algunos errores que deben evitarse, como: o Formular RD con varias transformaciones y/o varias cosmovisiones. o Identificar a los Clientes (C), en el CATWOE, no como a los afectados más directos y de manera inmediata, sino aquellos más lejanos. o Fallas en la deducción de las dependencias lógicas o Inconsistencias en el lenguaje de modelado, incluir sustantivos como elementos en lugar de sólo verbos. o Incluir actividades que son resultado de algo pero que no son en sí mismas llevadas a cabo por el Actor o El error más común es introducir en el modelado partes del mundo real en lugar de basarse exclusivamente en el modelo del sistema enunciado en la RD. Cabe mencionar aquí que sí es válido introducir las restricciones del mundo real en el modelo y que es importante enfatizar que los modelos conceptuales simplemente ayudarán a coordinar una discusión en el mundo real. 46 o Evaluación de diseños alternativos. La evaluación es “un mecanismo mediante el cual se emite juicio sobre los impactos que las diferentes alternativas producen en los diversos integrantes del sistema” (Ochoa, 1997). Para la evaluación se requiere establecer parámetros que indiquen qué es lo que se espera de cada diseño, dados los objetivos establecidos desde el inicio. De igual manera, se debe establecer una matriz de evaluación que muestre en los renglones a los elementos que conforman el sistema productivo (propietarios, personal, recursos financieros, proveedores, usuarios, competidores, sociedad cercana y el resto); y en las columnas los factores que pueden interesarle a cada uno de estos actores (financieros, económicos, sociales, políticos, culturales, técnicos, ecológicos, estéticos). En cada celda se colocan los valores de indicadores estimados para cada opción. Los resultados se comparan contra una matriz patrón que presentará los resultados de los sistemas similares de la misma ubicación sectorial. o Selección. En esta fase se elige el diseño que mejor se ajuste a los objetivos trazados, de acuerdo con la evaluación realizada. Esta etapa está conformada por 4 elementos (Checkland, 1993): ▪ Las alternativas a seleccionar con sus respectivos parámetros ▪ El grupo que toma las decisiones ▪ Los objetivos que se persiguen ▪ El grado de conocimiento que se tenga de la realidad y la actitud tomada (incertidumbre, certidumbre, riesgo). o Implantación. En esta fase el diseño se hace realidad. Debe de considerarse que el entorno es cambiante por lo que es posible que el medio ambiente que existía al diseñar el sistema haya cambiado por lo que debe hacerse una revisión de los elementos que hayan cambiado. o Operación y control. La fase de operación se da al establecer el sistema, es el período que hay entre la puesta en marcha de las operaciones y que éstas se ejecuten de manera satisfactoria (Checkland, Scholes, 1994). Por su parte, en la fase de control se busca que se logren los objetivos establecidos y de ser necesario, se realizan las modificaciones pertinentes para que el sistema funcione. Un sistema, u holón, se caracteriza por ser un conjunto de elementos estructurados, con funciones definidas y que persigue un fin (Checkland, Scholes, 1994). Este se compone mínimo de dos subconjuntos: el que realiza las actividades que dan sentido y un fin, y el sub-holón que realiza actividades de monitoreo y control. Para evaluar que el sistema está trabajando adecuadamente se puede recurrir a los criterios de “3 E”, a través de los que se puede juzgar si las acciones están funcionando para cumplir el fin (Eficacia), el uso de recursos es mínimo (Eficiente) y el proceso está contribuyendo a la obtención de un objetivo a largo plazo (Efectividad). A estos se les puede agregar una evaluación para la Ética (proceso honrado) y Estético (elegante o bello). 47 En la Figura 2.7 se puede notar que en el modelo se contemplan dos dominios diferentes, por un lado, el mundo real en el que se realizan las actividades E1, E2, E5, E6 y E7, mientras que las fases E3 y E4 se desarrollan en un contexto conceptual, son representaciones abstractas: la definición raíz del sistema y el concepto del modelo que mejorará la situación problemática, desde el punto de vista del analista. Figura 2.7 Representación de los 7 estadios de la Metodología de Sistemas Suaves Elaboración propia 48 Esta metodología ubica dos tipos de actividades: • La actividad en el mundo real o en la parte superior del esquema ✓ Hay actividades en el mundo real que necesariamente involucran a las personas en la situación problemática. ✓ Estamos en el mundo real con todas las perturbaciones implicadas. ✓ El lenguaje corresponde al lenguaje normal de la situación del problema. • Actividades en el dominio del Pensamiento de Sistemas, en la parte inferior del esquema ✓ Esta es la actividad del "pensamiento sistémico" que puede incluir o no tareas en una situación problemática, dependiendo de las circunstancias individuales del estudio. ✓ El lenguaje será el lenguaje de sistemas, porque es en estas etapas (E3 y E4) que la complejidad del mundo real resolverá y comprenderá como resultado de la traducción a un lenguaje de nivel superior (o metalenguaje) donde todos los pensamientos son claros. ✓ Los modelos de sistemas de actividad humana son construcciones intelectuales, ideales que se utilizarán en la discusión que no intentan describir la realidad. ✓ Los conceptos sistémicos se utilizan para sobrepasar las características superficiales. ✓ Hay una diferencia considerable a la de pensar en el mundo real. El método de sistemas tiene dos versiones básicas para la resolución de problemas: el de planeación y el operacional. Con el de planeación se abordan problemas de creación, de expansión o de reducción, mientras que el segundo se utiliza en problemas de mejora o de corrección. La diferencia básica entre estos en que, mientras que en el primero se crea el sistema, en el segundo se interviene a un sistema que ya existe y se encuentra en marcha. Estos dos métodos no son independientes y pueden combinarse entre sí de acuerdo con la necesidad del problema que se aborda. 2.2 Planeación como un Proceso Básico de Conducción. El apartado anterior identificó a la planificación como un proceso fundamental en la construcción o elaboración de una idea o proyecto. Un proyecto puede dividirse en partes más pequeñas y manejables, a cada una de las cuales se le asignan metas y objetivos específicos. El concepto de conducción consiste en controlar el objeto conducido a través de la acción de asegurar un proceso de cambio controlado (incluyendo el no cambio) y elegir la trayectoria apropiada para completar ese cambio (Gelman, 1982) El plan también considera actividades adicionales que apoyen el proceso de conducción, visualizando y especificando actividades que permitan llevar a cabo objetos, objetivos y rutas de acción, directamente, a través de programas y proyectos, e indirectamente a través de criterios de selección, incluidos en la normativa aplicable, son genéricos y por lo tanto útiles en caso de cambios inesperados. 49 Los elementos que aporta la planificación amplían la experiencia: toman decisiones de forma ilimitada, proporcionan marcos conceptuales, fundamentos teóricos y criterios para anticipar y prevenir problemas futuros o mitigarlos, por lo que se enriquece el procedimiento de toma de decisiones (Gelman, 1982). 2.2.1 La etapa de diagnóstico. El diagnóstico se refiere al proceso de identificar problemas o cuestiones en un proyecto o estructura de construcción. Este proceso suele implicar un análisis exhaustivo del objeto para determinar la causa y el alcance de los problemas, así como las posibles soluciones para resolverlos. El diagnóstico es un paso fundamental, ya que permite identificar los problemas en una fase temprana, lo que puede evitar problemas más importantes en el futuro. Además, el diagnóstico en la construcción también puede referirse a la identificación de problemas relacionados con la gestión y planificación del proyecto. Este tipo de diagnóstico puede implicar el análisis de la documentación del proyecto, los calendarios, los presupuestos y los protocolos de comunicación para identificar las áreas en las que se pueden realizar mejoras. Al diagnosticar problemas en la gestión y planificación de proyectos, los planificadores pueden identificar oportunidades para racionalizar procesos, reducir costos y mejorar la eficiencia general del proyecto. El proceso de diagnóstico puede implicar una combinación de técnicas, como inspecciones visuales, ensayos no destructivos, ensayos de materiales y análisis de la documentación del proyecto. Una vez identificados los problemas, puede elaborarse un plan para resolverlos y garantizar que el proyecto o plan sean seguros y funcionales. Figura 2.8 Esquema general del diagnóstico de empresas Elaboración propia 50 2.3 El Concepto de Escenario y su Construcción. El concepto de escenario es antiguo, ya que desde los tiempos más remotos la gente se ha interesado por el futuro y ha utilizado los escenarios como herramienta para explorar indirectamente el futuro de la sociedad y sus instituciones. En este contexto, los escenarios suelen adoptar la forma de tratados sobre utopías y distopías y, como tales, tienen una larga historia que se remonta a los escritos de los primeros filósofos, como la descripción que hace Platón de su República ideal y los visionarios desde Tomás Moro a George Orwell (Bradfield, 2005). Sin embargo, como herramienta de planificación estratégica, las técnicas de escenarios están firmemente arraigadas en el ámbito militar y han sido empleadas por estrategas militares a lo largo de la historia, generalmente en forma de simulaciones de juegos de guerra. A pesar de su larga historia en el ejército, los primeros esbozos documentados de lo que hoy podríamos considerar escenarios no aparecen hasta el siglo XIX, en los escritos de Von Clausewitz y Orwell. Sin embargo, las técnicas modernas de escenarios no aparecieron hasta la posguerra, y en la década de 1960 surgieron dos centros geográficos en el desarrollo de dichas técnicas: Estados Unidos y Francia (Bradfield, 2005). Después de la Segunda Guerra Mundial, el Departamento de Defensa de Estados Unidos se enfrentó a la tarea de decidir qué proyectos debían financiarse para el desarrollo de nuevos sistemas de armas, una empresa difícil dada la creciente complejidad de los sistemas de armas derivada de los avances realizados en las ciencias durante los años de guerra. A la dificultad de la tarea se añadía la gran incertidumbre a la que se enfrentaban los responsables de la toma de decisiones en tres frentes. En primer lugar, el resultado final del desarrollo de nuevos sistemas de armas, que por lo general exigía largos plazos de entrega, era en sí mismo incierto. En segundo lugar, con la caída del "telón de acero" existía un alto grado de incertidumbre en cuanto al futuro entorno político en el que se desplegarían los sistemas que se estaban desarrollando; y por último, la incertidumbre en cuanto a la eficacia de los sistemas finalmente desarrollados, ya que ésta dependería en gran medida de los sistemas de armamento que estuvieran desarrollando otras naciones (Van der Heijden, 2005). La toma de decisiones en esta situación dio lugar a priorizar la identificación de dos necesidades específicas: ▪ Una metodología que recogiera el consenso confiable de la opinión de un grupo amplio y diverso de expertos. ▪ Desarrollar modelos de simulación de entornos futuros que permitan investigar diversas alternativas políticas y sus consecuencias. 51 Esta urgencia de conocer y compilar la opinión de expertos detonó el desarrollo de la técnica Delphi, y la necesidad de modelos de simulación condujo al desarrollo de un enfoque conocido como "Enfoque de Sistemas", del que surgió el uso explícito de la técnica de escenarios (Bradfield, 2005). Ambas técnicas fueron desarrolladas en los años 50 por The Rand Corporation (acrónimo de Research and Development), un grupo de investigación que surgió de un proyecto conjunto entre las Fuerzas Aéreas de E.U. y la compañía Douglas Aircraft en 1946 y que, hasta los años 60, se dedicó casi exclusivamente a la investigación y el desarrollo (Van der Heijden, 2005). Fue la combinación del desarrollo de los equipos de cómputo (que proporcionaron la capacidad de procesamiento de datos necesaria para simular soluciones a "problemas de otro modo insolubles"), la teoría de juegos (que proporcionó la estructura teórica para la investigación de la interacción social) y la necesidad del ejército estadounidense de modelos de simulación de juegos de guerra, lo que proporcionó la plataforma para la aparición de técnicas de escenarios en la Rand Corporation. Utilizando esta plataforma, Herman Kahn, la máxima autoridad en Defensa Civil y planificación estratégica de la Rand Corporation en la década de 1950, comenzó a desarrollar escenarios para el Mando de Misiles del Sistema de Defensa Aérea, un sistema de alerta temprana a gran escala. Kahn, acreditado por haber acuñado la frase "pensar en lo impensable", demostró mediante una combinación de hechos y lógica, que la planificación militar tendía a basarse en ilusiones más que en "expectativas razonables". El objetivo de utilizar escenarios como herramienta para pensar en lo impensable era buscar alternativas serias a la conquista y la eliminación, y su trabajo tuvo un gran impacto en el pensamiento del Pentágono en los años 1950 y 1960. Sin embargo, debido a la naturaleza especializada y clasificada de este trabajo, el contenido y la metodología de este trabajo pionero en escenarios modernos no se dieron a conocer ampliamente hasta 1960, cuando Kahn publicó un libro titulado On Thermonuclear War (Sobre la guerra termonuclear). En 1961, Khan abandonó la Rand Corporation y fundó el Instituto Hudson, donde empezó a aplicar su metodología de escenarios a la previsión social y las políticas públicas. Posteriormente, fue autor o coautor de numerosos artículos en periódicos, revistas y periódicos, y publicó libros, muchos de los cuales incorporaban escenarios "futuristas", el más polémico fue El año 2000: La guerra termonuclear (1967). Este libro se considera considerado un hito en el campo de la planeación de escenarios porque, según Raubitschek (1988): ▪ Proporcionó una de las primeras definiciones de "escenario" e introdujo la palabra en la literatura sobre planeación. ▪ Demostró el uso de escenarios como herramienta metodológica para la planificación de políticas y la toma de decisiones en entornos complejos e inciertos. 52 ▪ Influyó notablemente en el posterior desarrollo y difusión de las técnicas de escenarios como herramientas de planificación en los Estados Unidos, al proporcionar una base metodológica para otros estudios futuros similares. ▪ Generó una gran controversia que dio lugar a numerosos contra estudios, igual de controvertidos, que sirvieron para acentuar la atención sobre los escenarios y las técnicas de escenarios. Como consecuencia de lo anterior, en la literatura se suele hacer referencia a Kahn como el "padre" de la planificación de escenarios moderna (Bradfield, 2005). Poco después de su salida de la Rand Corporation, otros dos antiguos alumnos, Helmer y Gordon, también se marcharon y fundaron el Future Institute. Animados por la publicidad y la controversia que suscitaron los libros de Khan, Helmer, Gordon y Dalkey junto con varias personas, empezaron a experimentar con los escenarios como herramienta de planificación y se convirtieron en los pioneros del campo de los estudios de futuro en Estados Unidos. Aunque, al igual que Kahn, estos pioneros se ocuparon inicialmente de los escenarios como herramienta de planificación de políticas públicas, sus trabajos no tardaron en trasladarse a la comunidad empresarial y el primer uso ampliamente documentado de los escenarios en el contexto de los negocios fue la experiencia de la empresa Royal Dutch Shell (Shell), que adoptó la planificación por escenarios como estrategia permanente en 1972-1973 (Lorenz, 1990) y que, junto con los trabajos del SRI, dio lugar a lo que Godet (2000) describe como la Escuela Angloamericana de Planificación por Escenarios, pero es más conocida como la escuela o metodología de planificación por escenarios de la "Lógica Intuitiva"(Huss, 1987). Los escenarios han sido definidos de diferentes formas, tales como: i. Historias paralelas, que anticipan la manera de cómo se desarrollará el futuro, construidas por los investigadores o por los participantes en un taller realizado para tal fin (Bezold, 2010; Saritas y Aylen, 2010) ii. Una herramienta para multiplicar el conocimiento sobre los posibles futuros que nos esperan. En otras palabras, proporciona los medios para cambiar nuestra percepción de las cosas, ampliando y variando nuestra visión del mundo (De Brabandere, 2010). iii. Un medio para representar una realidad futura con el objetivo de direccionar las acciones del presente a la luz de los futuros posibles y deseables (Durance & Godet, 2010). Para la construcción de los escenarios de futuro se han empleado una gran variedad de métodos que, en algunos de los casos, difieren ampliamente y en otros se superponen. 53 2.3.1 Métodos de construcción de escenarios. Los métodos para la construcción de escenarios de futuro por su naturaleza se dividen en cualitativos, cuantitativos y mixtos (Popper, 2011). 2.3.1.1 Métodos cualitativos Son aquellos que estudian una realidad subjetiva con el fin de “describir, comprender e interpretar los fenómenos a través de las percepciones y los significados producidos por las experiencias de los participantes” (Hernández, Fernández y Baptista, 2010), los cuales son interpretados a través de los valores y creencias del investigador, quien los transforma en un conjunto a modo de observaciones, anotaciones, grabaciones y documentos. La Tabla 2.2 muestra los métodos cualitativos más usados. 54 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA Consiste en el análisis de textos, libros, informes, publicaciones periódicas, bases de datos o páginas web; realizados por una persona competente, con el fin de identificar las variables claves y sus implicaciones en un determinado ejercicio. ANÁLISIS DE ENTORNOS Se refiere al examen y descripción estructurada del entorno económico, demográfico, social, político, legal, cultural, ambiental y tecnológico, con el fin de identificar el grado de influencia de estos sobre un país, una industria o una organización (Popper, 2011). TALLERES Son eventos con un fin y una agenda antes determinados, donde participa un grupo de personas previamente seleccionadas, a quienes se les presenta un tema en concreto sobre el cual realizan debates y tareas que una vez ejecutadas se convierten en el resultado del taller. ENTREVISTA Es una conversación entre dos personas: el entrevistador y el entrevistado Popper (2011), la cual puede ser: ✓ estructurada, donde el entrevistador se ajusta exclusivamente a una guía de preguntas; ✓ semiestructurada, donde, aunque el entrevistador tiene una guía de preguntas, cuenta con libertad para introducir preguntas con el fin de precisar información obtenida ✓ abierta y donde tiene toda la libertad para conducirla (Godet & Durance, 2011). TALLERES DE ESCENARIOS Son aquellos donde un grupo de personas, sean expertos o actores, elegidos de forma metódica, se dedican a construir enunciados de futuros alternativos, sobre un tema o problema específico (Godet & Durance, 2011). REDACCIÓN DE ESCENARIOS Es la elaboración de versiones escritas en forma detallada de un conjunto de posibles futuros, con sus respectivas tendencias que marcan la evolución del escenario. LLUVIA DE IDEAS Es una herramienta creativa, que se usa durante una sesión presencial o virtual de un grupo de trabajo para generar de manera interactiva nuevas ideas en torno a un tema específico. CONTINUA SIGUIENTE PÁGINA 55 PANELES DE ESPECIALISTAS Son grupos de personas con un conocimiento especializado que presentan su opinión y punto de vista sobre un determinado tema de manera creativa, imaginativa y visionaria. GRUPOS FOCALES Son grupos de discusión, dirigidos por un moderador entrenado, conformado por un mínimo de seis personas y un máximo de diez, orientados por un conjunto de preguntas realizadas con el propósito de sacar a flote las actitudes, sentimientos, creencias, experiencias y reacciones de los participantes (Godet & Durance, 2011). ENCUESTAS Es una técnica para obtener datos sistemáticos de un grupo de personas representativas de una población mediante la aplicación de un cuestionario por medio de una entrevista personal, telefónica o virtual; o autoadministrado de forma presencial, por correo o por internet (Popper, 2011). DIAGRAMA CAUSAL Es “un diagrama que recoge los elementos claves del sistema y sus relaciones entre ellos” (García, 2006). ANÁLISIS FODA. Es un instrumento de diagnóstico y análisis donde a partir de una conciliación entre las variables claves externas (oportunidades y amenazas) y las variables claves internas (fortalezas y debilidades), se generan de forma creativa unas posibles estrategias para una organización o empresa. ANÁLISIS MORFOLÓGICO Es una técnica para “explorar de manera sistemática todos los futuros posibles, partiendo del estudio de todas las combinaciones resultantes de la desagregación de un sistema” (Godet & Durance, 2011). CARTAS SALVAJES Es la identificación de cosas no necesariamente importantes, que parecen no tener un fuerte impacto en el presente, pero que podrían detonar eventos relevantes en el futuro (Popper, 2011). Tabla 2.2 Métodos cualitativos de investigación. ELABORACIÓN PROPIA 56 2.3.1.2 Métodos cuantitativos Son los que estudian una realidad objetiva externa al investigador (una ciudad, la cuenca de un río, el tráfico urbano, etc.) que no se modifica con las observaciones y mediciones realizadas por éste y ante la cual debe permanecer “imparcial”, haciendo a un lado sus creencias y valores, con el fin de no contaminar la recolección y análisis de los datos. El mundo es concebido como externo al investigador, como una realidad objetiva única que debe ser interpretada mediante procesos que se desarrollan de forma predecible y estructurada, con el fin de encontrar las regularidades y las relaciones causales en los fenómenos estudiados. Los métodos cuantitativos más usados en los ejercicios analizados fueron: BENCHMARKING. Es un proceso sistemático y continuo para evaluar productos, servicios y procesos de trabajo de las empresas reconocidas como representantes de las mejores prácticas, con el propósito de realizar mejoras en la organización. (Spandolini, 1994). EXTRAPOLACIÓN DE TENDENCIAS Es una técnica que se fundamenta en la premisa que los factores que produjeron tendencias o cambios en el pasado lo seguirán produciendo en el futuro. Las predicciones de este tipo sólo son válidas en entornos con condiciones estables. SIMULACIÓN Es el proceso de creación de un modelo de un sistema existente en la realidad, con el fin de realizar cambios en sus variables que nos permitan comprender su comportamiento. Tabla 2.3 Métodos cuantitativos más usados en ejercicios. Elaboración propia 57 2.3.1.3 Métodos mixtos Son aquellos donde “se combina al menos un componente cualitativo y cuantitativo”. (Hernández et. al., 2010); en un mismo método se integran de forma ordenada elementos cuantitativos y cualitativos, para obtener una mejor y más completa descripción del fenómeno estudiado introduciendo en el manejo de los datos resultantes de la subjetividad aspectos matemáticos y estadísticos. Los métodos mixtos más usados en los ejercicios de prospectiva se muestran en la Tabla 2.4 ANÁLISIS ESTRUCTURAL/MATRICES DE IMPACTO CRUZADO (MICMAC) Es el método que relaciona de forma ordenada las variables claves de un sistema con las de su entorno, con el objetivo de evaluar la influencia y dependencia de cada una y destacar las más influyentes y dependientes, que serían por ende las esenciales para la evolución del sistema (Godet & Durance, 2011). DELPHI Es una consulta que se realiza a los expertos en un determinado tema mediante cuestionarios sucesivos, con el fin de lograr un consenso entre los participantes. (Godet & Durance, 2011). ESCENARIOS CUANTITATIVOS SMIC – PROB –EXPERT Es un método por medio del cual un grupo de expertos establece los futuros más probables con los cuales posteriormente se construirán los posibles escenarios de futuro. (Godet & Durance, 2011). PARTES INTERESADAS MACTOR Es la sigla de método de actores, objetivos y correlación de fuerzas. Es una metodología para establecer la correlación de fuerzas entre los diferentes actores de un sistema y examinar sus afinidades y divergencias, con respecto a un determinado propósito. (Godet & Durance, 2011). Tabla 2.4 Métodos mixtos más usados en ejercicios. Elaboración propia Los métodos cualitativos, los cuantitativos y los mixtos se han usado en las múltiples metodologías utilizadas para la construcción de los escenarios de futuro, sin dejar explícito cómo su naturaleza y las características del ejercicio inciden en la selección de estos. 58 La Tabla 2.5 resume como se lleva a cabo la recolección y análisis de datos para los tres métodos presentados con anterioridad. MÉTODO RECOLECCIÓN DE DATOS. ANÁLISIS DE DATOS. CUALITATIVOS Se ejecuta con el fin de tener una mejor comprensión de los significados y experiencias de las personas participantes, mediante datos de tipo cualitativo cuya fuente son los diferentes actores del fenómeno en cuestión. El investigador funge como instrumento de recolección y participante, ya que materializa los datos en narraciones de los involucrados, que pueden ser, visuales, auditivas, escritos, expresiones verbales y no verbales. Se realiza en forma simultánea con la recolección de datos, consiste en tomar las cifras no estructuradas y darles una organización coherente en forma de unidades, temas, categorías, patrones y tendencias. CUANTITATIVOS Se realiza a través de procedimientos estandarizados y aceptados por la comunidad científica. “Para que un trabajo sea creíble y aceptado por otros investigadores debe demostrarse que se siguieron tales procedimientos”. (Hernández, et. al., 2010). Los datos son de naturaleza cuantitativa y se representan en cifras que son analizadas con ayuda de herramientas matemáticas. Se lleva a término de manera ordenada, después de la recolección de los datos, con el propósito de detallar las diferentes variables que se presentan en un fenómeno y explicar sus variaciones y tendencias. Las variables son representadas en forma numérica en una matriz de datos, con el fin de ser analizadas mediante procedimientos estadísticos y en muchos casos a través de software especializado. Los informes finales son presentados de manera objetiva e impersonal, sin ninguna emoción, acompañados de tablas, gráficas, diagramas y modelos estadísticos. MIXTOS Mediante los métodos de esta naturaleza se pueden recabar datos, tanto predeterminados como emergentes; los cuales pueden ser resultantes de la realidad objetiva como interpretaciones de los sentidos y experiencias de los actores, que pueden presentarse mediante un conjunto de datos compuesto por números, textos y audiovisuales. Se utiliza la estadística descriptiva y la inferencial para analizar los datos cuantitativos, la codificación y evaluación temática para los datos cualitativos, creando diferentes alternativas que permitan dar respuesta a CUÁLES y CUÁNTOS. Tabla 2.5 Recolección y análisis de datos en cada método Elaboración propia 59 2.3.2 Metodologías de Construcción de Escenarios. Además de un fundamento teórico, el proceso de planeación de escenarios implica el desarrollo de una serie de pasos para la creación de escenarios futuros. Estos pasos son generales y aplicables a todo tipo de empresas, sin importar su tamaño o el sector al cual pertenezcan. En la literatura existen varias metodologías para la creación de escenarios; a continuación, se describirán las 3 metodologías más reconocidas para este fin, las cuales, pese a contar con algunos pasos comunes considerados ineludibles para la planeación estratégica de toda compañía, presentan diferencias y, en algunos casos, elementos complementarios entre sí. La metodología creada por Schwartz (1991), y usada en la escuela intuitiva lógica para la construcción de escenarios consta de 8 pasos básicos: • Identificar el problema o decisión focal. • Identificar los factores clave en el ambiente local. • Identificar las fuerzas conductoras en el ambiente macro. • Clasificar factores clave y fuerzas conductoras por importancia para el éxito de la decisión y por su grado de incertidumbre. • Seleccionar el escenario lógico (el escenario lógico es una serie de ejes a través de los cuales los escenarios eventuales van a diferir). • Describir los escenarios. • Identificar las implicaciones de cada escenario sobre el problema focal. • Seleccionar los indicadores y señales principales para monitorear la ocurrencia de los escenarios y el desempeño de la estrategia. Por otra parte, Phadnis (2012) presenta, además de la versión completa, una versión abreviada de esta metodología, que se detalla a continuación: • Definir el alcance del proyecto. Lo cual implica: • Especificar el negocio y el mercado objetivo. • Definir la decisión focal. • Especificar el horizonte de planeación. • Determinar las áreas funcionales a incluir/excluir. • Escoger a los miembros del equipo del proyecto. • Identificar y listar los factores locales en el ambiente de la organización. • Esta tarea se realiza con todos los miembros del equipo del proyecto y los investigadores participantes por medio de una lluvia de ideas, donde se listan los factores locales. • Identificar las fuerzas conductoras que pueden afectar el ambiente de la organización. Esto incluye: 60 • Determinar las fuerzas conductoras en fuentes de datos externas. (Esto se realiza por medio de un análisis de la industria, en donde se realiza una revisión de tendencias y de la literatura en el sector de la organización competente. • Identificar las fuerzas conductoras por parte de los miembros del equipo de proyecto. Esto se realiza por medio de una discusión de grupo. • Listar las fuerzas conductoras identificadas. • Hacer un ranking y una ponderación de las fuerzas conductoras y de los factores locales. Lo cual consiste en: • Evaluar la importancia de los factores locales por medio de un cuestionario de comparaciones por pares a los miembros del equipo del proyecto. • Determinar los 5 factores locales más importantes y que por ende generarán el mayor impacto. • Definir la importancia de las fuerzas conductoras por medio de un cuestionario de comparaciones por pares a los miembros del equipo del proyecto. • Mapear los factores locales clave con las fuerzas conductoras para identificar los ejes de los escenarios. • Determinar las 5 fuerzas conductoras más importantes, que serán las que tienen mayor incertidumbre o que pueden generar mayores cambios. • Seleccionar la lógica del escenario: Se realiza a través de un grupo focal donde participan los miembros del equipo del proyecto y los investigadores con el fin de identificar los ejes de los escenarios. • Definir los escenarios. Esto implica: • Definir y validar la estructura de los escenarios por medio de una discusión de grupo con los miembros del equipo del proyecto. • Nombrar los escenarios por medio de una lluvia de ideas con los miembros del equipo del proyecto. De acuerdo con Phadnis (2012), dos de las cualidades para la creación de escenarios de alta confiabilidad son: plausibilidad, es decir, que los usuarios miembros de la organización crean que el escenario pueda surgir de manera lógica desde el pasado y el presente (Van der Heijden, 2005), y consistencia interna, la cual se refiere a que la lógica del escenario sea estable y que los eventos están organizados de tal manera que tengan relación causa/efecto. Otra forma de concebir la planeación de escenarios es como una integración entre una situación futura y un tipo escogido de reacción a esta situación. En este sentido, la forma de reacción puede afectar la formulación de la estrategia, convirtiendo la planeación de escenarios en un factor determinante dentro de la planeación estratégica, puesto que aumenta la flexibilidad y alcance de la formulación de la estrategia. Involucrar la planeación de escenarios en los procesos regulares de planeación estratégica de una organización es una forma de aumentar el desempeño y la competitividad de las organizaciones a pesar de los factores externos dinámicos (Zahradnícková y Vacík, 2014). 61 Zahradnícková y Vacík (2014) proponen que un proceso de construcción de escenarios que tenga como resultado la consolidación de un plan estratégico consiste en estos pasos: 1. Identificar factores de riesgo y asignación de su impacto. 2. Escoger los riesgos básicos, es decir, aquellos de alta influencia para alcanzar metas estratégicas. 3. Formular escenarios y evaluar su consistencia (4 escenarios para cada estrategia: escenario optimista, básico, pesimista y realista). 4. Determinar la probabilidad de ocurrencia de los escenarios. 5. Elaborar un análisis de brecha (comparar resultados esperados en los escenarios frente a las metas de la organización) para estimar la tasa de cumplimiento de las metas estratégicas. 6. Elegir un escenario como una base para la construcción del plan estratégico. De acuerdo con Schoemaker (1993), la metodología para el proceso de creación de escenarios debe seguir estos pasos: • Paso 1. Definir los problemas que se desean entender mejor en términos de tiempo, enfoque y variables de decisión. • Paso 2. Identificar los mayores actores que pueden tener interés en estos problemas. Lo que también implica identificar sus roles, intereses y posiciones de poder. • Paso 3. Hacer una lista de las tendencias actuales o elementos predeterminados que pueden afectar las variables de interés, describirlas y explicar su influencia. • Paso 4. Identificar las incertidumbres clave cuya solución va a afectar significativamente las variables de interés. • Paso 5. Construir 2 escenarios de fuerza, incluyendo todos los resultados positivos de las incertidumbres en un escenario y todos los negativos en otro. • Paso 6. Evaluar la consistencia interna y plausibilidad de los escenarios artificiales. • Paso 7. Eliminar combinaciones ilógicas o imposibles y crear nuevos escenarios hasta que se haya obtenido consistencia interna. • Paso 8. Evaluar los escenarios revisados en términos de cómo los actores clave se comportarían en estos. • Paso 9. Después de completar la búsqueda adicional, reexaminar las consistencias internas del aprendizaje de escenarios y evaluar si estas interacciones deben ser formalizadas a través de modelos cuantitativos (simulaciones). • Paso 10. Reevaluar los rangos de incertidumbre de las variables de interés y volver a realizar los pasos 1 a 9 para alcanzar una decisión de escenarios que pueden ser expuestos a los planeadores para mejorar la toma de decisiones. 62 AUTOR/AUTORES FASES O PASOS RASGOS IMPORTANTES SCHWARTZ (1991) • Identificar el problema. • Identificar los factores clave en el ambiente local. • Identificar las fuerzas conductoras en el ambiente macro. • Clasificar factores clave y fuerzas conductoras por su grado de incertidumbre. • Seleccionar el escenario lógico • Describir los escenarios. • Identificar las implicaciones de cada escenario • Seleccionar los indicadores principales para monitorear el desempeño de la estrategia. • Identifica y delimita los factores micro y macro • Selecciona un orden lógico • Selecciona indicadores para monitorear el desempeño PHADNIS (2012) • Definir el alcance del proyecto. • Identificar y listar los factores locales en el ambiente de la organización. • Identificar las fuerzas conductoras que pueden afectar el ambiente de la organización. • Hacer un ranking y una ponderación de las fuerzas conductoras y de los factores locales. • Seleccionar la lógica del escenario. • Definir los escenarios. • Establece el alcance del proyecto • Define los escenarios por orden lógico CONTINUA SIGUIENTE PÁGINA 63 AUTOR/AUTORES • FASES O PASOS RASGOS IMPORTANTES ZAHRADNÍCKOVÁ Y VACÍK (2014) 1) Identificar factores de riesgo. 2) Escoger los riesgos básicos para alcanzar metas estratégicas. 3) Formular escenarios y evaluar su consistencia. 4) Determinar la probabilidad de ocurrencia de los escenarios. 5) Elaborar un análisis de brecha. 6) Elegir un escenario como una base para la construcción del plan estratégico. • Establece probabilidad de ocurrencia de cada escenario • Elabora un análisis de brecha • Escoge un escenario como base para un plan estratégico SCHOEMAKER (1993) • Definir los problemas en términos de tiempo, enfoque y variables de decisión. • Identificar los mayores actores sus roles, intereses y posiciones de poder. • Hacer una lista de las tendencias actuales que pueden afectar las variables de interés, describirlas y explicar su influencia. • Identificar las incertidumbres para las variables de interés. • Construir 2 escenarios de fuerza, incluyendo todos los resultados positivos de las incertidumbres en un escenario y todos los negativos en otro. • Evaluar la consistencia interna y plausibilidad de los escenarios artificiales. • Eliminar combinaciones ilógicas o imposibles hasta que se haya obtenido consistencia interna. • Evaluar los escenarios revisados y los actores clave en estos. • Después de completar la búsqueda adicional, reexaminar las consistencias del aprendizaje de escenarios y evaluar con modelos cuantitativos (simulaciones) • Reevaluar los rangos de incertidumbre y volver a realizar los pasos 1 a 9 y presentar a los planeadores. 1. Construye escenarios de fuerza, con los resultados positivos en uno y otro con los negativos. 2. Eliminar combinaciones ilógicas o imposibles. Tabla 2.6 Recopilación de los métodos revisados Elaboración propia 64 2.4 Conclusiones del capítulo. En este capítulo, el concepto teórico de los dos tipos de pensamientos presentados dominado a lo largo de la historia de la humanidad: pensamiento reduccionista que consiste en descomponer el objeto de estudio en partes más pequeñas para tratar de entender su función y, por otro lado, pensamiento sistémico, dónde, el objeto de estudio es visible. En general, el comportamiento se explica a través de la Teoría General de Sistemas (TGS). Según el pensamiento sistémico, el objeto de estudio se maneja para tener una visión holística y mejorando adecuadamente la situación analizada, que tiene como objetivo determinar el mejor escenario posible. Aunque el futuro no puede predecirse de manera oportuna o apropiada, el objetivo principal de estos ejercicios es advertir las situaciones o escenarios futuros con ayuda de las herramientas cualitativas y cuantitativas revisadas De la revisión bibliográfica de la planificación de escenarios, se encontraron dos tipos: 1. Escenarios adelantados a los eventos por venir, que proponen versiones alternativas del futuro mediante esbozos de tendencias pasadas 2. Escenarios de exploración que observan las tendencias pasadas y presentes que tienen alguna posibilidad de suceder en el futuro Todo lo anterior permite concluir que el Enfoque de Sistemas aún está en la fase inicial de su desarrollo. Es factible que en el futuro este potente paradigma, el Enfoque de Sistemas pueda colaborar con el desarrollo de procedimientos específicos, aunado con el desarrollo tecnológico para generar soluciones a problemas contemporáneos y emergentes con el tiempo. Los resultados de esta aplicación pueden ser, si no la eliminación completa de las lagunas existentes, si una ampliación significativa en el conocimiento y solución a problemas que se tienen del mundo actual. La metodología de sistemas proporciona un conjunto de herramientas; mientras que la Teoría General de Sistemas aporta en el análisis, diseño, desarrollo, solución de problemas de sistemas complejos y su manejo; y la especialización en cada campo de investigación necesita científicos o expertos operando en diferentes disciplinas. En general, la creación y ejecución de escenarios es una potente herramienta de planificación que ayuda a evaluar el impacto y relación de los participantes en los resultados del análisis. Los responsables de la toma de decisiones pueden elegir con más conocimiento de causa las opciones que maximizan los beneficios y minimizan los riesgos de las inversiones y políticas energéticas. El proceso de planificación es esencial para garantizar que un proyecto se complete con éxito, dentro del presupuesto y a tiempo. Permite una coordinación eficaz de los recursos, minimiza los riesgos y garantiza que todas las partes interesadas estén de acuerdo. Sin una planificación adecuada, es probable que un proyecto se enfrente a numerosos problemas, como retrasos, excesos presupuestarios e incluso la no finalización del proyecto. 65 2.5 Referencias. 1) Ackoff R. (1984). A guide to controlling your corporation’s future. New York: J. Wiley. 2) Adams K., Patrick T. and Joseph B. (2013) A Historical Perspective of Systems Theory. Proceedings of the 2013 Industrial and Systems Engineering Research Conference. 3) Adams, K. (2012) Systems Theory: A Formal Construct for Understanding Systems. International Journal of Systems Engineering 3: 209-224. 4) Agoshkova Y. Akhlibininsky B. (1998). “Эволюция понятия системы [System Concept Evolution]”. Voprosy Filosofii 7 (en ruso). 5) Ashby W (1958) General Systems Theory as a New Discipline. General Systems 3 6) Barton J. and Haslett T. (2007) Analysis, Synthesis, Systems Thinking and the Scientific Method: Rediscovering the Importance of Open Systems. Behavioral Science 24. 7) Bertalanffy, Ludwig von. (1968) General System Theory: Foundations, Development and Applications. New York: George Braziller. 8) Bezold C. (2010) Lessons from using scenarios for strategic Foresight.En: Technological Forecasting and Social Change. Vol. 77, No 8. 9) Blauberg I. (1973) Системный подход как предмет историко-научной рефлексии [The Systems Approach as a Subject of Historical and Scientific Reflection]. In Systems Research. (en ruso). 10) Blauberg I. Yudin. (2012) Системный подход [The Systems Approach]. In Большая советская энц иклопедия, БСЭ [Great Soviet Encyclopedia, GSE]. (en ruso). 11) Bradfield, R., Van der Heijden, K. (2005). The origins and evolution of scenario techniques in long range business planning. Futures. 12) Checkland P. (1984) Rethinking a Systems Approach. In Rolfe Tomlinson and István Kiss., Rethinking the Process of Operational Research and Systems Analysis. Frontiers of Operational Research and Applied Systems Analysis. Volume 2. 13) Checkland, P. B., Forbes, P. y Martin, S. (1990). Techniques in soft systems practice part 3: Monitoring and control in conceptual models and in evaluation studies. Journal of Applied Systems Analysis. 14) De Brandere L. Iny A. (2010) Scenarios and creativity: Thinking in new boxes. En: Technological Forecasting and Social Change. Vol. 77, No. 9. 15) Glaister, K. W. y Falshaw, J. R. (1999). Strategic planning: Still going strong? Long Range Planning. 16) Gnoli C. (2020) Integrative Levels Classification (ILC). In Birger Hjørland and Claudio Gnoli eds., ISKO Encyclopedia of Knowledge Organization. Consultada en 16 de marzo de 2023 desde referencia 17) Godet, M. y Durance, P. (2009), La prospectiva estratégica para las empresas y los territorios. 66 18) Hall A. and Fagen R. (1956) Definition of System. General Systems 1. 19) Jackson S. Hitchins D.and Eisner H. (2010) What is the Systems Approach? INCOSE Insight 13. 20) Kazaryan V. (2004) Системный подход в современном естествознании [The Systems Approach in Modern Natural Science]. Chapter 11. In Lebedev ed., Философия современного естествозна ния: учеб. пособие для вузов [Philosophy of Modern Natural Science: Textbook for Universities]. Moscow: FAIR-PRESS, (en ruso). 21) Kleineberg M. (2017) Integrative Levels. Knowledge Organization 44 Consultada en 16 de marzo de 2023 desde referencia 22) László, E. and László A. (2003) The Systems Sciences in Service of Humanity., Systems Science and Cybernetics. 23) László E. (1973) The Rise of General Theories in Contemporary Science. Journal for General Philosophy of Science. 24) Mele C., Pels J., and Polese F. (2010) A Brief Review of Systems Theories and their Managerial Applications. Service Science 2 25) Mesarović M., Macko D., and Takahara Y. (1970) Theory of Hierarchical Multilevel Systems. New York: Academic Press. 26) Ponferrada G (1983) Las causas en Aristóteles y Santo Tomás. SAPIENTIA Vol. XXXVIII. Obtenido el 1° de mayo de 2023 desde referencia 27) Porter, M. (1996). What is strategy? Harvard Business Review. 28) Pouvreau D. (2013) The Project of “General Systemology Instigated by Ludwig von Bertalanffy: Genealogy, Genesis, Reception and Advancement” 29) Pouvreau D. and Drack M. (2007) On the History of Ludwig von Bertalanffy’s General Systemology. International Journal of General Systems 30) Raubitschek, R. (1988) Multiple scenario analysis and business planning en: Advances in Strategic Management. 31) Rousseau D., Wilby J., Billingham J.and Blachfellner S. (2018) General Systemology: Transdisciplinarity for Discovery, Insight and Innovation. Tokyo: Springer. 32) Sadovsky V. and Yudin E. (1969) Задачи, методы и приложения общей теории систем [Problems, Methods and Applications of General Systems Theory]. In Исследования по общей теории сист ем [Research in General Systems Theory] (en ruso). 33) Saritas O. y Aylen J. (2010) Using scenarios for roadmapping: The case of clean production. En: Technological Forecasting and Social Change Vol. 77 34) Schoemaker, P. (1993). Multiple scenario development: Its conceptual and behavioral foundation. Strategic Management Journal. 35) Schoemaker, P. (1995), Scenario Planning: A Tool for Strategic Thinking. 67 36) Simon H. (1962) The Architecture of Complexity. Proceedings of the American Philosophical Society 106: 467–482. 37) Spandolini, M. (1994) Benchmarking. Bogotá: Grupo Editorial Norma 38) Surmin Y. (2003) Теория систем и системный анализ: Учеб. пособие [Systems Theory and Systems Analysis: Manual]. Kiev: MAUP (en ruso). 39) Uyomov A. (1978) Системный подход и общая теория систем [The Systems Approach and General Systems Theory]. (en ruso). 40) Van der Heijden, K. (2005). Scenarios: The Art of Strategic Conversation, NY: John Wiley & Sons. 41) Whyte L., Wilson A. and Donna Wilson (1969) Hierarchical Structures. New York: Elsevier. 42) Wilber K. (1996) A Brief History of Everything. Dublin: Gill & Macmillan. 43) Wilkinson, A. & Kupers, R. (2013). Living in the Futures—How Scenario Planning Changed Corporate Strategy, Harvard Business Review. 44) Wilkinson, L. (1995), “How to Build Scenarios”, Wired. Consultado el 23 de enero de 2023 desde https://www.wired.com/1995/11/how-to-build-scenarios/ 45) Zahradnícková, L. y Vacík, E. (2014). Scenarios as a strong support for strategic planning. Procedia Engineering. 68 Capítulo 3 ESCENARIO DE INCORPORACIÓN DE ENERGÍAS LIMPIAS (ESCENARIOS EN MÉXICO). 3.1 Sistema Eléctrico Nacional. El Sistema Eléctrico Nacional se compone de los sistemas eléctricos de potencia con los que cuenta el país. Los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) son redes interconectadas que se utilizan para la generación, transmisión, distribución y consumo de energía eléctrica (Schlabbach, 2002). Estos sistemas se utilizan para suministrar energía eléctrica a hogares, industrias, edificios, infraestructuras y otros usuarios finales38. El sector tradicional de la energía eléctrica funciona en régimen de monopolio, combinando la generación, el transporte, la distribución y la venta en un único sistema. Los mercados eléctricos permiten la libre competencia en la parte de la generación, mientras que la transmisión y la distribución siguen bajo control gubernamental (según la teoría de la tasa de rendimiento constante39). Con o sin mercados eléctricos, un sistema eléctrico debe ser gestionado por un único centro de operación y coordinación, tradicionalmente el operador del sistema. A pesar del desarrollo y la expansión de los mercados eléctricos, la operación y el comercio siguen estando a cargo de un operador del sistema o gestionados por diferentes organizaciones empresariales. 38 Se refiere a la energía utilizada por usuarios del Suministro Básico, usuarios del Suministro Calificado y autoabastecimiento remoto. (PRODESEN, 2022-2036) 39Los rendimientos a escala se refieren a cómo cambia la producción cuando cambia la escala de producción. Los rendimientos a escala muestran el cambio en el volumen de producción de la empresa, a medida que se utilizan todos los factores que afectan el proceso de producción, cambia en la misma proporción. 69 Algunas entidades del sector eléctrico son: 1 Un operador de mercado que ajusta las cotizaciones de la oferta y la demanda y fija los precios de la energía con base en la localización de las centrales generadoras y de los costos de combustibles. 2 El propietario de la red de transmisión es el titular de los equipos de transmisión. Un sistema de transmisión puede ser propiedad de uno o varios propietarios. 3 Un operador del sistema es una organización operativa que funciona con independencia de otros grupos, cuya función es verificar y modificar la participación de los elementos del sistema eléctrico 3.1 El centro de despacho de energía mantiene comunicación constante con las centrales y subestaciones eléctricas, y también es responsable de la operación y coordinación de los componentes del sistema. Las funciones de un centro de despacho de electricidad pueden clasificarse cronológicamente de la siguiente manera: Año(s) por delante: Una semana y un mes por delante: Un día por delante: Tiempo real: A posteriori: Realiza la previsión de carga a largo plazo y la planificación del refuerzo de la generación y el transporte. Se hace el cálculo de los parámetros de funcionamiento a largo plazo como las capacidades máximas de transferencia de las interfaces de transmisión. Se hace la previsión de carga, la programación de la generación y la gestión de las operaciones de transmisión Se efectúa el despacho económico en tiempo real. Se gestiona la adquisición y tratamiento de datos y análisis de acuerdos. De acuerdo con Weedy (2012) un SEP típico consta de varias etapas, que incluyen: 1. Generación: Las centrales eléctricas generan energía eléctrica a partir de fuentes primarias como el carbón, el petróleo, el gas natural, la energía hidroeléctrica, la energía nuclear, la energía eólica, la energía solar y otras fuentes renovables. 2. Transmisión: La energía eléctrica se transmite a través de líneas de alta tensión que conectan las centrales eléctricas con los centros de distribución. 3. Distribución: La energía eléctrica se distribuye desde los centros de distribución a través de líneas de baja tensión a los hogares, industrias y otros usuarios finales. 4. Consumo: Los usuarios finales consumen la energía eléctrica para diversos fines, como la iluminación, la calefacción, la refrigeración, la maquinaria y otros usos. 70 Estas etapas y su relación se muestran en la Figura 3.1. Figura 3.1 Esquema de los componentes de un Sistema Eléctrico de Potencia. Elaboración propia Es importante mantener estos sistemas en buen estado y tomar medidas preventivas para garantizar un suministro de energía eléctrica confiable y segura. Además de diversificar y fomentar el uso de tecnologías más eficientes y sostenibles en estas 4 etapas. Además de estas 4 etapas, otro factor importante es la demanda energética. Este término se refiere a la cantidad de energía que se requiere para satisfacer las necesidades de una determinada población, industria o sector en un momento específico. La demanda de energía se mide generalmente en unidades de potencia, como Watts [W], Mega Watts (1x𝑥106[𝑊]), o en unidades de energía, como Joules o kW/h (kilowatt-hora). Los elementos más importantes de un sistema eléctrico son los generadores que aprovechan la energía primaria procedente del carbón, el petróleo, el gas, la energía nuclear o la hidroeléctrica. Los costos de funcionamiento de los generadores pueden clasificarse en fijos y variables. El funcionamiento de un sistema eléctrico debe tener en cuenta ambos tipos de costo. Por lo general, una vez puesto en marcha un generador, sus gastos fijos pueden asignarse a los gastos variables y los ingenieros pueden elaborar curvas de costos del generador. Para una carga prevista 40, los generadores deben despacharse de forma que se minimicen los costos de operación. La minimización de costos es la base del despacho económico, y el modelado matemático de este problema puede expresarse como un problema de optimización. 40 Las cargas se consideran componentes, aunque su composición y características exactas no se conozcan con total certeza y varíen con el tiempo. Cuando se diseña un sistema de alimentación eléctrica o se amplía uno ya existente, es necesario predecir las cargas que cabe esperar, para lo cual se utilizan métodos estadísticos (Weedy, 2002). 71 3.1.1 Generación Eléctrica41 en México. En la planificación del sector eléctrico las estimaciones de consumo y de demanda máxima para el mediano y largo plazos son hipótesis fundamentales para dimensionar y diseñar de manera óptima la expansión de la capacidad de los sistemas de generación y transmisión, a fin de satisfacer con calidad, confiabilidad y estabilidad el suministro de energía eléctrica. Con el fin de establecer una planeación lo más completa posible es necesario tener un inventario de los recursos naturales, energéticos primarios y secundarios con los que cuenta el país, así como los mecanismos con los que se cuenta para la generación de energía eléctrica. Entre estos mecanismos se puede hacer una separación de tecnología de generación con base en el energético que se usa como combustible. Se tiene un registro de 12 diferentes tipos de tecnología usadas para la generación de energía eléctrica en el país distribuidas a lo largo de las 32 entidades federativas. La Figura 3.2 muestra las plantas eléctricas más importantes del país y del tipo de generación que se trata. 41 La mayoría de los equipos de generación de energía producen electricidad haciendo girar un mecanismo en un alternador. La forma de hacer girar el mecanismo depende de la tecnología que se utilice (Gan, 2013). 72 42 PRODESEN 2022-2036. pág. 58 43 CFE Comisión Federal de Electricidad Figura 3.2 Principales plantas eléctricas42 CFE43 2022 73 3.1.1.1 Tecnologías Convencionales44 El grupo de tecnologías que se denominan convencionales se integra por las unidades o centrales que requieren del uso de combustibles fósiles como energético primario y que no confina o captura el CO2 resultante. En este grupo se incluyen: TERMOELÉCTRICA CONVENCIONAL Una central termoeléctrica se compone de una caldera y de una turbina que mueve el generador eléctrico. La caldera es el elemento fundamental, y en ella se lleva a cabo la transformación del agua en vapor utilizando derivados del petróleo (combustóleo) como combustible. COMBUSTIÓN INTERNA Se entiende como el proceso de generación por combustión dentro de un motor que comprime aire y aumenta su temperatura al entrar en contacto con diésel. TURBO GAS Las turbinas se componen de un compresor, una cámara de combustión y una turbina de expansión; el aire entra al compresor en condiciones atmosféricas, se comprime y entra a la cámara de combustión donde una parte proporciona el oxígeno necesario para realizar la combustión, la parte restante se utiliza para enfriar los gases y lograr la expansión de la turbina, provocando movimiento mecánico que se transfiere al generador. Esta tecnología se utiliza en demanda pico ya que tiene un arranque más rápido que otras tecnologías. CICLO COMBINADO Este proceso es similar al de las turbinas de gas, pero se diferencia en que los gases de escape se utilizan para aumentar la temperatura de una caldera de vapor, similar al de las centrales térmicas convencionales. Utiliza gas natural como energético primario para aumentar la eficiencia de la planta. CARBOELÉCTRICA Es análoga a una central termoeléctrica, el combustible (carbón) requiere de una pulverización y secado, así como sistemas de desulfuración y colectores para contaminantes. LECHO FLUIDIZADO Es un proceso similar al de un a termoeléctrica convencional, pero se utiliza coque de petróleo 45 como combustible primario MÚLTIPLE En esta categoría se engloban aquellas centrales que cuentan con más de una tecnología de generación, se agrupan los generadores con turbinas de gas y combustión interna, gas y vapor en pequeña escala hidroeléctrica y vapor, hidroeléctrica y combustión interna, así como vapor y combustión interna. Tabla 3.1 Tipos de energías con combustibles fósiles Fuente: Elaboración propia con información de SENER 44 Este grupo incluye las tecnologías arriba mencionadas, así como aquellas que no se encuentran dentro de la clasificación a la que se refiere el artículo 3 fracción XXII de la Ley de la Industria Eléctrica 45 El coque de petróleo (coke) es un sólido carbonoso derivado de las unidades de coquización en una refinería de petróleo o de otros procesos de craqueo. (Oxford, 2023) 74 3.1.1.2 Tecnologías Limpias El grupo de tecnologías denominadas como limpias está integrado por unidades cuya fuente de energía y procesos de generación producen un volumen de emisiones y residuos contaminantes menor a las tecnologías convencionales46. Este grupo incluye las tecnologías: EÓLICA La energía cinética del viento se aprovecha mediante turbinas eólicas o aerogeneradores, para la generación de energía eléctrica. SOLAR Se entiende como energía solar a la conversión de la radiación solar en energía eléctrica por medio de celdas fotovoltaicas o por medio de concentradores solares para elevar la temperatura de un fluido (generalmente aceite), que pasa a una turbina conectada a un generador. GEOTÉRMICA Esta tecnología opera con los mismos principios que las centrales convencionales, con la diferencia que se obtiene el vapor del subsuelo, por medio de un separador de humedad. HIDROELÉCTRICA La energía potencial de un cuerpo de agua se convierte en energía eléctrica al pasar por turbinas, la energía cinética resultante se transfiere a un generador de energía eléctrica. NUCLEOELÉCTRICA Esta tecnología sigue el mismo proceso de generación de energía eléctrica que en una central convencional. Una central nuclear se caracteriza por el método en el que el agua se transforma en vapor. La energía, reflejada en forma de calor, se obtiene mediante la ruptura de núcleos de un material fisible. La fisión se produce cuando un neutrón colisiona contra un núcleo de uranio o plutonio dentro de un reactor. La continua división del núcleo o reacción en cadena del combustible transfiere energía que se traduce como aumento de temperatura, aprovechada por un refrigerante, que a su vez aumenta la temperatura del agua en un sistema secundario, para su posterior aprovechamiento en forma de vapor. BIOENERGÍA La bioenergía es la energía derivada de la conversión química de la biomasa. La biomasa es un compuesto, en su mayoría orgánico, derivado de plantas, madera, desechos agrícolas, cultivos herbáceos y cultivos leñosos, residuos sanitarios entre otros. Esta biomasa puede ser utilizada directamente como combustible o por una transformación a líquido (biodiésel y bioetanol) o gas (biogás), para su conversión a energía eléctrica por un proceso termoeléctrico convencional. [A los combustibles obtenidos de la biomasa, después de un proceso de transformación, se les llama biocombustibles] Tabla 3.2 Tipos de energías limpias Fuente: Elaboración propia con información de SENER . 46 Tracking Clean Energy Progress 2021 OECD/IEA, 2021 75 3.1.2 Capacidad Instalada. De acuerdo con información publicada en 2022, por CFE y la CRE, la capacidad instalada hasta 2021 fue de 86,153MW y en 2020 de 83,121MW. TECNOLOGÍA Capacidad 20201 Capacidad 20212 CONVENCIONAL 53,615 55,341 Ciclo combinado 31,948 33,640 Termoeléctrica convencional 11,809 11,793 Carboeléctrica 5,463 5,463 Turbo gas 3,545 3,744 Combustión Interna 850 701 LIMPIA 29,506 30,812 Renovable 25,594 26,899 Hidroeléctrica 12,612 12,614 Eólica 6,504 6,977 Geotérmica 951 976 Solar 5,149 5,955 Bioenergía3 378 378 Otras 2,100 2,651 Nucleoeléctrica 1,608 1,608 Cogeneración eficiente 2,305 2,305 TOTAL 83,121, 86,153 1 al 31 de diciembre de 2020 2 al 31 de diciembre de 2021 3uso de biomasa, bagazo de caña, biogás y licor negro como combustibles de acuerdo con la ley de promoción y desarrollo de los bioenergéticos. Tabla 3.3 Composición del parque de generación. Elaboración propia con datos de SENER 76 3.1.3 Regiones del Sistema Eléctrico Nacional. El sistema eléctrico nacional (SEN) se integra por 10 regiones de control, expresadas en la Figura 3.4. Las regiones en las que se divide el territorio mexicano son: Figura 3.3 Regiones del Sistema Eléctrico Nacional FUENTE: PRODESEN 2022-2036 La operación de estas regiones está bajo la responsabilidad de 9 centros de control regionales ubicados en: Ciudad de México, Puebla, Guadalajara, Hermosillo, Gómez Palacio, Monterrey, Mexicali, La paz, Santa Rosalía El centro nacional, ubicado en la ciudad de México, coordina el despacho económico y operación, con respaldo en el centro (alterno) de Puebla. Las regiones mencionadas anteriormente, excluyendo la región ubicada en la península de Baja California, se encuentran interconectadas y forma el Sistema Interconectado Nacional (SIN). Este sistema comparte recursos y reservas de capacidad ante la diversidad de demandas y situaciones operativas, de modo que es posible el intercambio de energía, para que en conjunto se logre un funcionamiento confiable. Las 3 regiones colindantes con el océano Pacífico: Baja California, Baja California Sur y Mulegé, se encuentran aisladas del resto de la red eléctrica. En su conjunto, al SIN y las regiones de la península de Baja California se les denomina Sistema Eléctrico Nacional (SEN). 77 3.1.4 Regiones de Transmisión. El SEN está constituido por redes eléctricas en diferentes niveles de tensión. Desde el punto de vista operacional y funcional todos los sistemas están conectados en uno solo, pero situados en diferentes niveles de voltaje. La red de transmisión se desarrolla tomando en cuenta la magnitud y disposición geográfica de la demanda, su crecimiento y la ubicación de las centrales generadoras. La interconexión se ha realizado de forma gradual de acuerdo con el aumento de la demanda. El término líneas de transmisión se define como el conjunto de redes eléctricas que se utilizan para transportar la energía eléctrica de las centrales de generación a las redes generales de distribución. La Red Nacional de Transmisión (RNT) se integra por los elementos de las redes eléctricas de alta tensión, con una tensión nominal mayor o igual a 69 kV; mientras que las Redes Generales de Distribución (RGD) las integran las subestaciones eléctricas de media tensión, con una tensión nominal en el lado de baja, menor a 69 kV e igual o mayor a 13.2 kV. La Red Troncal de Transmisión, alimentada por las centrales generadoras, abastece al sistema de subtransmisión y algunas cargas industriales mediante líneas de transmisión y subestaciones en muy alta tensión (230 y 400 kV). Las redes en alta tensión (entre 69 y 161 kV) distribuyen energía de forma regional a media tensión y a cargas conectadas en esos niveles de tensión. De manera similar, las redes en media tensión (2.4 a 60 kV) distribuyen energía en fracciones geográficas medias y a usuarios conectados en este nivel de tensión. De forma adicional, las líneas de distribución son el conjunto de redes usadas para suministrar energía eléctrica en las zonas rurales y urbanas, así como a los usuarios finales. Líneas de distribución Redes Generales de Distribución (RGD) Red Nacional de Transmisión (RNT) Red Troncal de Transmisión Muy Alta Tensión 400 kV 230 kV Alta Tensión 161 kV 69 kV Media Tensión 13.2 kV 2.4 kV Baja Tensión 1 kV Tabla 3.4 Niveles de tensión en el territorio mexicano Elaboración propia con datos de SENER47 Schlabbach48, 47 48 78 Estas interconexiones de electricidad son sistemas que permiten la conexión y el intercambio de energía eléctrica entre dos SEP diferentes (Solomon y Krishna, 2011). Para que adquieran el nombre de internacionales estas interconexiones deben existir en diferentes países o regiones Estas interconexiones pueden ser de gran importancia para la seguridad energética y la diversificación de la producción energética de los países, ya que pueden proporcionar un suministro eléctrico adicional en caso de interrupciones o situaciones de emergencia. La Figura 3.5 señala las interconexiones internacionales que se tienen en la frontera norte con E.U. 3.1.5 Problemáticas inherentes a la generación eléctrica. Algunos de los retos inherentes a la infraestructura más importantes de la generación de energía y su posible solución se agrupan en la Tabla 3.5: 49 Figura 5.4 Sistema Eléctrico Nacional capacidad de las interconexiones internacionales 2021, PRODESEN 2022-2036 pág. 51 Figura 3.4 Capacidad de las interconexiones internacionales Sistema Eléctrico Nacional 202149 FUENTE PRODESEN 2022 79 RETO DESCRIPCIÓN POSIBLE SOLUCIÓN FACTORES DETERMINANTES DEPENDENCIA DE COMBUSTIBLES FÓSILES La fuente más común de generación de energía es la combustión de combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas natural. Sin embargo, estas fuentes de energía son finitas y contribuyen al calentamiento global y a la contaminación ambiental. (Smil, 2017) Orientarse hacia fuentes de energía renovables, como la solar, la eólica y la hidroeléctrica. La eficiencia energética y los esfuerzos de conservación pueden reducir la demanda global de energía y la dependencia de los combustibles fósiles. ESTABILIDAD Y RESISTENCIA DE LA RED Una red estable y resistente es necesaria para un suministro eléctrico fiable. Sin embargo, el creciente uso de fuentes de energía renovables, que son intermitentes por naturaleza, ha provocado la inestabilidad de la red. (Solomon y Krishna, 2011) El desarrollo de redes inteligentes que puedan gestionar y equilibrar la producción y distribución de energía. (Araujo, 2014) Las tecnologías de almacenamiento de energía, como las baterías y el almacenamiento hidráulico por bombeo, pueden almacenar el exceso de energía y liberarla durante los picos de demanda ACCESO A LA ENERGÍA El acceso a la electricidad sigue siendo un reto en muchas partes del mundo, sobre todo en los países en desarrollo. (Gates, 2020) La solución a este problema particular es invertir en sistemas energéticos descentralizados y renovables como los sistemas solares domésticos y las minirredes. (Gates, 2020) Las políticas gubernamentales y la financiación pueden fomentar la inversión del sector privado en el sector energético. INFRAESTRUCTURAS Y MANTENIMIENTO El envejecimiento de la infraestructura de las instalaciones de generación de energía es un reto importante, que provoca cortes e interrupciones. (Bielecki, 2020) El remedio consiste en invertir en la modernización y el mantenimiento de las infraestructuras, incluida la sustitución de los equipos obsoletos y la implantación de nuevas tecnologías. (Bielecki,2020) El mantenimiento predictivo puede contribuir a identificar los problemas antes de que se generen cortes e interrupciones IMPACTO MEDIOAMBIENTAL El uso de combustibles fósiles para la generación de energía contribuye a la contaminación del aire y del agua, a las emisiones de gases de efecto invernadero y al cambio climático. (Geels,2002) Promover las fuentes de energía renovables y la eficiencia energética, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles. (Solomon y Krishna, 2011) La aplicación de normativas y políticas para fomentar el uso de tecnologías más limpias y reducir el impacto medioambiental de la generación de energía. Tabla 3.5 Retos inherentes a la infraestructura y posibles soluciones Fuente: Elaboración propia 80 81 3.1.6 Problemáticas inherentes a la planeación de sistemas eléctricos. La planeación energética se refiere al proceso de determinar cómo satisfacer la demanda de energía minimizando los impactos medioambientales negativos y garantizando la viabilidad económica. Implica evaluar las fuentes de energía, la demanda, las infraestructuras y las políticas para desarrollar un sistema energético sostenible y eficiente. El objetivo de la planificación de los sistemas de energía eléctrica es servir plenamente a los intereses de los consumidores a los que se va a suministrar electricidad. Se toman como parámetros básicos la potencia activa y reactiva de la zona de suministro que cabe esperar en el periodo de planificación a largo plazo. Para determinar la configuración del sistema eléctrico en función de criterios técnicos, operativos, económicos, jurídicos y ecológicos, hay que definir y utilizar principios de planificación. Hay que dar prioridad al abastecimiento de los consumidores con una necesidad definida de fiabilidad del suministro, lo que puede lograrse si se dispone de datos suficientes sobre las perturbaciones aleatorias y programadas del sistema o mediante criterios cuantitativos y, si es necesario, cualitativos adicionales. • La confiabilidad del sistema de suministro de energía eléctrica (central eléctrica, sistema de transmisión y distribución, conmutadores, etc.) se ve influida por: • La selección de equipos: La especificación y licitación calificada y detallada de cualquier equipo, el uso coherente de normas internacionales para pruebas y estandarización de equipos garantiza instalaciones de alta calidad a costos favorables sobre una base económica. • El modo de funcionamiento del sistema eléctrico: La fiabilidad deseada del suministro sólo puede garantizarse si el sistema eléctrico funciona en las condiciones para las que fue planificado. • Puesta a tierra del punto neutro: ▪ Una avería monofásica con toma de tierra (defecto a tierra) en un sistema con toma de tierra por resonancia no provoca la desconexión del equipo, mientras que una avería monofásica a tierra en un sistema con toma de tierra del neutro de baja impedancia (cortocircuito) provoca la desconexión del equipo averiado y, en algunos casos, la interrupción del suministro. • La estructura fundamental de la configuración del sistema eléctrico de potencia (topología). ▪ Ejemplo: El consumidor sólo recibe suministro a través de una línea (línea aérea o cable) que forma un sistema de suministro radial. En caso de avería de la línea, el suministro se interrumpe hasta que se repara la línea. 82 Los sistemas eléctricos deben planificarse y explotarse (Schlabach,2002) teniendo en cuenta la flexibilidad y la economía de forma que: • El tipo y la topología del sistema permitan el suministro (en cierta medida) incluso para evoluciones distintas de las cargas previstas. • Las pérdidas del sistema sean mínimas en condiciones normales de funcionamiento. • Sean posibles diferentes calendarios de funcionamiento de las centrales eléctricas. • La generación de energía es posible en secuencia de prioridad económica (orden de mérito), y se tienen en cuenta las condiciones ecológicas y medioambientales. • Se consigue una relación adecuada y favorable entre el diseño y la potencia nominal de los equipos y la carga real, en particular la carga térmica admisible, en la fase final de desarrollo del sistema. • La estandarización de los equipos es posible, sin perjudicar la flexibilidad operativa. Este proceso de planeación es un factor crítico para el desarrollo económico, el progreso social y la protección del medio ambiente. Afecta a todo, desde los recibos de energía de los hogares hasta las emisiones globales de carbono. Por lo tanto, es crucial diseñar un sistema energético que equilibre las demandas contrapuestas de asequibilidad, confiabilidad y sostenibilidad. De acuerdo con Solomon y Krishna (2011) la planificación energética suele implicar varios pasos, resumidos en la Tabla 3.6: ANALIZAR LA DEMANDA DE ENERGÍA Evaluar las necesidades energéticas actuales y futuras en función de factores como el crecimiento demográfico, el desarrollo económico y los avances tecnológicos. EVALUACIÓN DE LAS OPCIONES DE SUMINISTRO ENERGÉTICO Identificar y analizar diversas fuentes de energía, como los combustibles fósiles, las energías renovables y la energía nuclear. El análisis debe tener en cuenta factores como la disponibilidad de recursos, el coste, el impacto medioambiental y la madurez tecnológica DESARROLLO DE INFRAESTRUCTURAS ENERGÉTICAS Diseñar y construir sistemas de generación, transmisión y distribución de energía que sean fiables, eficientes y respetuosos con el medio ambiente. APLICAR POLÍTICAS ENERGÉTICAS Crear marcos reguladores, incentivos y sanciones que fomenten el uso de fuentes de energía sostenibles, la eficiencia energética y la conservación. SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN Ejecutar un seguimiento del rendimiento del sistema a lo largo del tiempo y realizar los ajustes necesarios para garantizar que cumple los objetivos de asequibilidad, fiabilidad y sostenibilidad. Tabla 3.6 Pasos de carácter metodológico Fuente: Elaboración propia 83 La planificación energética plantea varios retos de carácter sistémico (Solomon y Krishna, 2011) mostrados en la Tabla 3.7: INCERTIDUMBRE Implica tomar decisiones a largo plazo ante condiciones futuras inciertas, como los avances tecnológicos, los cambios políticos y la variabilidad climática. COMPLEJIDAD Se requiere un planteamiento multidisciplinar, con conocimientos de ingeniería, economía, medio ambiente y análisis político. (Gates, 2020) COMPROMISOS La asequibilidad, fiabilidad y sustentabilidad implica a menudo equilibrar objetivos contrapuestos. Puede ser necesario hacer concesiones para alcanzar estos objetivos. COMPROMISO DE LAS PARTES INTERESADAS Consumidores, productores de energía, defensores del medio ambiente y responsables políticos son afectados directamente. Por lo tanto, es crucial integrar a estas partes interesadas en el proceso para garantizar que se tienen en cuenta sus preocupaciones y perspectivas. (Smil, 2017) Tabla 3.7 Retos en la generación energética Fuente: elaboración propia 84 3.2 Construcción de Escenarios (Sector energético). 3.2.1 Enfoque Tradicional: Reemplazo de Energía. Desde y a lo largo de los tiempos prehistóricos, la especie humana se ha basado únicamente en la fuerza física para asegurar su sustento y cobijo. Más tarde, el trabajo humano resultó ser una forma ineficiente de convertir energía. Según Smil (2004), la domesticación de animales y el uso del fuego para manipulación de diversos metales dieron lugar a la primera gran transición energética. La segunda transición, de mayor escala de transformación, se produjo cuando ciertos esfuerzos musculares fueron sustituidos por agua y molinos de viento, que, en comparación con los animales, daban una forma de energía mucho más intensa y concentrada. La tercera transición energética, según (Smil, 2010), tuvo lugar hace apenas unos siglos, se inició como respuesta al proceso de industrialización. También hubo quienes se permitieron utilizar carbón vegetal obtenido de diferentes tipos de madera, pagándolo a un precio más elevado por la combustión sin humo que producía. Inicialmente, este combustible se volvió ampliamente utilizado en la industria del hierro y el acero, y su uso generalizado provocó una gran deforestación; su escasez aceleró el cambio de la leña y el carbón al carbón que se usa hoy. En la mitad del siglo, el carbón siguió desempeñando un papel fundamental debido a su contribución a la generación de electricidad. A pesar de su importancia, las importaciones y el crecimiento de producción internacional de crudo y gas natural redujeron considerablemente la extracción de carbón. Respecto al uso del petróleo y sus métodos de producción, fue un proceso que se venía madurando desde el siglo XVIII, sin embargo, tras el descubrimiento de yacimientos gigantes alrededor del mundo y en bajo un contexto de posguerra, el impulso económico por parte de Estados Unidos detonó el desarrollo de la demanda de aceite. Durante el siglo XX, los motores de combustión interna reemplazan por completo a las máquinas de vapor como la principal tecnología de conversión de energía (Solomon y Krishna, 2011). La última gran transición energética comenzó en algún momento de los primeros años del siglo XVIII y su influencia no se ha considerado tan incidente en países con economías de bajos ingresos, particularmente en África. El precio del carbón fue determinante para el desarrollo de esta transición, se compara su rendimiento con el de la leña, y se comprueba que el del carbón es superior. Esto conduce a una reducción del precio y, en consecuencia, a una mejora en el proceso de extracción. Posteriormente, la producción de carbón recibió un nuevo impulso con la invención de la máquina de vapor, que introdujo en la industria el uso de coque, una forma más pura de carbón. Para 1750, el coque había sido completamente aceptado. Pronto comenzó la explotación de este recurso a gran escala en todo el mundo. Tres tendencias principales marcaron la producción mundial de carbón durante el siglo XX: su declive en importancia, el crecimiento de su participación en el suministro total de energía primaria y su transformación de una 85 industria con mano de obra humana a una mecanizada (Smil, 2010). Desde mediados del siglo pasado, el carbón sigue jugando un papel fundamental por su contribución a la generación de electricidad. A pesar de su importancia, las importaciones y el crecimiento de la producción internacional de crudo y gas natural han reducido severamente la extracción de carbón. En cuanto al uso del petróleo y sus métodos de producción, es un proceso que ha madurado desde el siglo XVIII, sin embargo, tras el descubrimiento de yacimientos gigantes en todo el mundo y en el contexto de la posguerra, durante el siglo XX, el motor de combustión interna reemplazó por completo a la máquina de vapor como la principal tecnología de conversión de energía (Solomon y Krishna, 2011). Sin duda, el crecimiento de la industria automotriz y petrolera se complementan. Los principales descubrimientos de petróleo en el mundo provocaron un excedente de producción y una caída en los precios de los combustibles a principios del siglo XX. Casi al mismo tiempo, Henry Ford y Alfred Sloan transformaron la industria automotriz de una producción doméstica a una era de producción en masa (Solomon y Krishna, 2011). A pesar de los avances en la industria petrolera y los crecientes volúmenes de producción de crudo, el uso de gas natural no puede convertirse en un combustible doméstico e industrial importante hasta que se desarrolle y comercialice infraestructura para un uso eficiente y seguro, tales como: la introducción de grandes tuberías de alta presión de diámetro, capaces de transportar grandes volúmenes de gases a través de mayores distancias, compresores eficientes para mover los gases a través de las tuberías y quemadores capaces de mezclar el gas y el aire en las proporciones correctas para producir una llama que sea segura para cocinar y calefacción (Smil, 2012). Figura 3.5 Esquema de reemplazo de energía Fuente: Elaboración propia 86 3.2.2 Enfoque Moderno: Transición Multidimensional. Aunque las transiciones energéticas pasadas han significado mejores y más altos estándares de vida en muchas partes del mundo, sus efectos han sido intangibles para las economías de bajos recursos. La innovación tecnológica no ha ido acompañada de una reducción de las disparidades entre estratos sociales; En los últimos años, alrededor del 10% de las personas más ricas del mundo consumen más del 40% de toda la energía primaria (Smil, 2004). En este contexto, se han descrito una variedad de enfoques sociotécnicos para tratar de formar un puente entre la economía evolutiva y el estudio de la tecnología. Uno de los marcos más prometedores es el de la Perspectiva Multinivel (Multi Level Perspective MLP), en el que se han realizado esfuerzos para mostrar que las transiciones no solo involucran la sustitución de tecnología, sino que también implican cambios en las prácticas de los usuarios, regulaciones, redes industriales, infraestructura, mercados, la cultura, entre otros (Geels, 2002). Este enfoque MLP concentra los cambios relacionados con una transición tecnológica considerando los niveles micro, meso y macro de un régimen A nivel micro, la tecnología se desarrolla en un nicho de mercado. Como se mencionó anteriormente, sus propiedades son extremadamente beneficiosas para la innovación al brindar protección, competencia y personalización entre usuarios y fabricantes, y reducción de costos. El nivel meso es visto como la variable que sufre cambios: es el régimen sociotécnico en el que se transforman los procesos de producción, las características de los productos, las habilidades y los procedimientos, así como las instituciones e infraestructuras que forman parte del sistema tecnológico. (Bennett, 2012). El nivel macro define las instituciones políticas, sociales y culturales que conforman la sociedad como un panorama. Estos panoramas son difíciles de reconfigurar y tienden a cambiar lentamente, ya que los elementos que los componen suelen estar alineados y relacionados entre sí y con otros factores externos. En este nivel, las tendencias económicas y las actitudes sociales dominan las discusiones sobre la protección ambiental, el cambio climático y la escasez de recursos. Hoy en día, el cambio de régimen radical puede provenir principalmente del nivel micro, a través del surgimiento de tecnologías innovadoras o, del nivel macro, a través de eventos o tendencias geopolíticas. El enfoque MLP amplía la noción de transición basada en la política, la demografía, la ecología, la sociología y la economía, agregando metas relacionadas con el desarrollo sostenible (Araújo, 2014), concepto que busca mejorar las condiciones de vida actuales sin comprometer los recursos disponibles. para las generaciones futuras. En el contexto del desarrollo sostenible, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) adoptó los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) en 2015, reconociendo que erradicar la pobreza en todas sus formas y dimensiones es el mayor desafío que enfrenta el mundo. Los ODS son de naturaleza integrada e indivisible y se basan en un enfoque global que requiere considerar el desarrollo sostenible como una unidad de ejes sociales, económicos y ambientales (ONU, 2015). 87 Figura 3.6 Perspectiva multinivel en transiciones tecnológicas Adaptado de Geels (2002) 88 3.3 Conclusiones del capítulo. La operación de un sistema energético es un proceso complejo que implica la identificación y evaluación de diversos recursos y tecnologías energéticas, un estimado de la demanda futura de energía y el desarrollo de estrategias para satisfacerla minimizando el impacto ambiental y garantizando la seguridad energética. Tras este repaso de la infraestructura con la que cuenta el país, una fracción de su normatividad y participantes, no se encontró de manera explícita el establecimiento de objetivos a mediano y largo plazo. Además de la parte rígida de los sistemas energéticos, se resalta la importancia de la participación humana en el desarrollo de planes y políticas que reflejen estos objetivos y políticas de conservación, la promoción de energía renovable, así como posibles incentivos para la innovación tecnológica. Dicho sea de paso y sin denostar todo lo mencionado con anterioridad, incluso es de mayor importancia la implementación y seguimiento de los planes y políticas energéticas. Esta última parte es la que indica el desarrollo y el monitoreo del progreso hacia la culminación de los objetivos planteados. Esto puede incluir la revisión periódica de los planes y políticas para asegurarse de que siguen siendo relevantes y efectivos. A pesar de estos retos, la planificación energética es fundamental para lograr un futuro energético sostenible. Puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorar la seguridad energética y promover el desarrollo económico. Por lo tanto, los responsables políticos, los planificadores energéticos y otras partes interesadas deben trabajar juntos para desarrollar planes energéticos eficaces que equilibren las demandas contrapuestas y promuevan un futuro energético sostenible. En conclusión, la generación de energía se enfrenta a varios retos que deben abordarse para garantizar un suministro energético fiable y sostenible. Estos retos incluyen la dependencia de los combustibles fósiles, la estabilidad y resistencia de la red, el acceso a la energía, las infraestructuras y el mantenimiento, y el impacto medioambiental. Invirtiendo en fuentes de energía renovables, desarrollando redes inteligentes y fomentando la eficiencia y la conservación de la energía, podemos crear un futuro energético más sostenible que beneficie tanto al medio ambiente como a la sociedad. 89 3.4 Referencias. 1. Araújo, K. (2014). The emerging field of energy transitions: Progress, challenges, and opportunities. Energy Research & Social Science 2. Bennett, S. J. (2012). Using past transitions to inform scenarios for the future of renewable raw materials in the UK. Energy Policy. Consultado el 16 de marzo de 2023 desde referencia 3. Bielecki, A., Ernst, S., Skrodzka, W., y Wojnicki, I. (2020). The externalities of energy production in the context of development of clean energy generation. Environmental Science and Pollution Research 4. Gan D., Feng D. Xie J. (2013) Electricity Markets and Power System Economics CRC Press. 5. Gates, B. (2020). Bill Gates sobre la energía: ¡Innovando hacia cero! Consultada el 25 de enero de 2023 desde referencia 6. Geels, W. (2002). Technological transitions as evolutionary reconfiguration processes: a multi- level perspective and a case-study. Research Policy. 7. Saccomanno F. (2003) Electric Power Systems IEEE Press 8. Schlabbach J., Rofalski K. (2002) Power System Engineering. Planning, Design, and Operation of Power and Equipment. Wiley VCH. 9. Smil, V. (2010). Energy Transitions. California, Praeger. 10. Smil, V. (2014). El lento ascenso de las renovables. Investigación y Ciencia, 11. Smil, V. (2017). Energy and Civilization. Amsterdam University Press. 12. Solomon, B., y Krishna, K. (2011). The coming sustainable energy transition: History, strategies, and outlook. Energy Policy 13. Weedy B., Cory B., Jenkins N., Ekanayake J. (2012) Electric Power Systems. Wiley 90 Capítulo 4 ESCENARIOS DE APLICACIÓN. 4.1 Construcción del modelo. Los sistemas energéticos se están transformando a un ritmo acelerado debido al desarrollo de nuevas tecnologías y a la interacción con cambios sociales, geopolíticos y medioambientales más amplios. Esta gran transición está en marcha, y no es posible predecir el nuevo futuro energético. Muchas empresas, especialmente las grandes compañías de petróleo, gas y generadores de electricidad ya están estudiando la combinación de energías renovables y digitalización para acelerar la posible obsolescencia de los modelos básicos tradicionales, que se centran en la integración física, las economías de escala y la simplicidad del acceso. Nuevos actores ajenos al sistema energético también están explorando oportunidades en la generación, la distribución y los servicios de valor añadido. Los escenarios energéticos mundiales en las próximas décadas ofrecen un marco claro y propicio para abordar cuestiones estratégicas sobre la innovación de los modelos de negocio en esta gran transición. La Figura 4.1 muestra ejemplos de modelos de los mercados eléctricos revisados en literatura especializada y posteriormente implementados en los sistemas reales de todo el mundo. La implementación y operación se ven afectadas por condiciones particulares de cada participante, recursos naturales y disposiciones administrativas. En ninguno de estos ejemplos se pone a los usuarios y sus preferencias como parte explícita de la planeación. De modo que aspectos como las condiciones laborales, influencias externas al sector y aspectos culturales no tienen ponderación alguna. Por otra parte, en la Figura 4.2, este trabajo propone incorporar estas características. Esto es posible gracias a la metodología revisada en el Capítulo 2. 91 Figura 4.1 Modelos convencionales de mercados eléctricos Fuente: Elaboración propia con información de Schlabach 92 Figura 4.2 Modelo propuesto para la planeación energética Fuente: Elaboración propia 93 Para la construcción del modelo se obtuvo los datos publicados por SENER en 2021 del documento PRODESEN 2022 – 2031 (Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional)50 Figura 4.3 Generación de energía en México por tipo de combustible Elaboración propia con datos de SENER Con estos datos se realizaron 3 escenarios posibles de desarrollo del SEN. Estos son: • Escenario 1: Instalación de plantas de combustible fósil y tecnologías limpias con una tendencia como la que se ha llevado en los últimos años. • Escenario 2: Instalación de plantas con predominancia de combustible fósil • Escenario 3: Instalación de plantas con predominancia de tecnologías limpias 50 Revisar el Anexo 2 20,883 23,946 26,900 29,506 30,812 47,167 49,012 51,547 53,615 55,341 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 2017 2018 2019 2020 2021 Energía Limpia Combustible Fósil 94 Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Tendencia actual de participación Participación mayoritaria de combustibles fósiles Participación mayoritaria de energías limpias Figura 4.4 Esquemas de tecnología más usada por escenario Elaboración propia Para realizar los ejercicios de simulación y probabilidad de ocurrencia de escenarios de planeación energética se escogió la metodología de simulación Montecarlo51 4.1.1 Metodología. Como primer paso se procede a obtener los datos de generación de energía de los últimos 5 años. PRODESEN 2022-2036 solo expone el balance de energía hasta el 31 de diciembre de 2021. Para tener un banco de datos mayor se hizo una previsión de datos automática en Excel. Figura 4.5 Previsión de datos generada por Excel Elaboración propia 51 Revisar el Anexo 1 Combustible Fósil Energía Limpia TOTAL 2017 47,167.00 20,883.00 68,050.00 2018 49,012.00 23,946.00 72,958.00 2019 51,547.00 26,900.00 78,447.00 2020 53,615.00 29,506.00 83,121.00 2021 55,341.00 30,812.00 86,153.00 2022 58,108.05 29,271.40 87,379.45 2023 66,824.26 26,344.26 93,168.52 2024 80,189.11 22,392.62 102,581.73 2025 104,245.84 17,914.10 122,159.94 2026 145,944.18 14,331.28 160,275.46 95 Previsión de datos Energías limpias Previsión de datos Combustibles Fósiles Figura 4.6 Previsión de datos por tipo de tecnología (panel) Elaboración propia 4.1.1.1 PIIRCE El PRODESEN cumple con el objetivo de concentrar en un documento datos y metodologías usados para el análisis y planificación de los proyectos relacionados con los componentes del SEN: energía, equipos y redes; para satisfacer la demanda de cada usuario final de electricidad. Este documento contiene un capítulo titulado PIIRCE (Programa Indicativo para la Instalación y Retiro de Centrales Eléctricas) en el que se especifican las acciones para la instalación, reforma, actualización y retiro de plantas de generación conforme a proyecciones estadísticas con supuestos de tendencias nacionales e internacionales a corto, mediano y largo plazo. Estos escenarios plantean condiciones que siguen la tendencia actual, condiciones optimistas o en su caso pesimistas. Escala de tiempo Valores Previsión Límite de confianza inferior Límite de confianza superior 2017 20,883 2018 23,946 2019 26,900 2020 29,506 2021 30,812 30,812 30,812 30,812 2022 33,793 32,553 35,033 2023 36,293 34,906 37,680 2024 38,794 37,274 40,314 2025 41,295 39,652 42,938 2026 43,796 42,038 45,554 2027 46,296 44,430 48,163 2028 48,797 46,828 50,766 2029 51,298 49,231 53,365 2030 53,799 51,638 55,959 2031 56,299 54,049 58,550 2032 58,800 56,462 61,138 2033 61,301 58,879 63,723 2034 63,802 61,298 66,306 2035 66,303 63,719 68,886 2036 68,803 66,142 71,464 2037 71,304 68,567 74,041 2038 73,805 70,994 76,615 2039 76,306 73,423 79,188 2040 78,806 75,853 81,760 2041 81,307 78,285 84,330 2042 83,808 80,717 86,899 2043 86,309 83,151 89,466 2044 88,809 85,586 92,033 2045 91,310 88,023 94,598 2046 93,811 90,460 97,162 2047 96,312 92,898 99,726 2048 98,813 95,337 102,288 2049 101,313 97,777 104,850 2050 103,814 100,217 107,411 Escala de tiempo Valores Previsión Límite de confianza inferior Límite de confianza superior 2017 47,167 2018 49,012 2019 51,547 2020 53,615 2021 55,341 55,341 55,341 55,341 2022 57,572 57,212 57,931 2023 59,653 59,293 60,012 2024 61,734 61,374 62,093 2025 63,815 63,455 64,174 2026 65,896 65,536 66,255 2027 67,977 67,617 68,336 2028 70,058 69,698 70,417 2029 72,139 71,779 72,498 2030 74,220 73,860 74,579 2031 76,301 75,941 76,660 2032 78,382 78,022 78,741 2033 80,463 80,103 80,822 2034 82,544 82,184 82,903 2035 84,625 84,265 84,984 2036 86,706 86,346 87,065 2037 88,787 88,427 89,147 2038 90,868 90,508 91,228 2039 92,949 92,589 93,309 2040 95,030 94,669 95,390 2041 97,111 96,750 97,471 2042 99,192 98,831 99,552 2043 101,273 100,912 101,633 2044 103,354 102,993 103,714 2045 105,435 105,074 105,795 2046 107,516 107,155 107,876 2047 109,597 109,236 109,957 2048 111,677 111,317 112,038 2049 113,758 113,397 114,120 2050 115,839 115,478 116,201 96 La Figura 4.4 muestra la adición de capacidad estimada en los documentos de los últimos 6 años. Se aprecian variaciones significativas en la integración de capacidad entre los diferentes PIIRCE; esto se debe a la evolución esperada del pronóstico de demanda y consumo, escenarios de precios de combustibles, cumplimiento de metas de Energías Limpias, mitigación de emisiones de GEI, integración de generación nuclear, sistemas de almacenamiento y otros. 4.2 Aplicación del modelo en escenarios. 4.2.1 Software utilizado. En conjunto con las funciones de las hojas de cálculo se usó el software auxiliar a Excel @Risk52, diseñado para analizar modelación y análisis de riesgo en diversos escenarios, con el uso de un libro u hoja de cálculo de Excel. Además, realiza análisis de riesgos utilizando la simulación para mostrar múltiples resultados posibles, así como indicar qué probabilidad hay de que se produzcan. Esto quiere decir que se puede elegir qué riesgos tomar y cuales evitar para tomar la decisión. Justificación 52 @RISK Propiedad de Palisade (actualmente LUMIVERO) RISKPerú (2023) Obtenido el 14 de abril de 2023 desde https://riskperu.com/blog/risk-utilizando-simulacion-de-monte-carlo- en-excel/ Figura 4.7 Previsión de datos por tipo de tecnología (barras) Elaboración propia 97 @Risk es un software auxiliar, que se integra completamente con la hoja de cálculo. Los gráficos generados señalan celdas respectivas a través de ventanas de llamada. Entre las muchas funciones con las que cuenta este software se observan las siguientes: • Determinación de la mejor asignación de recursos, • Distribución óptima de activos y el calendario más eficiente. • Reducción de costos • Posibilidad de evitar situaciones que podrían causar pérdidas inesperadas y no planificadas, entre otros. • Mayor nivel de satisfacción de los usuarios • Logro de objetivos organizacionales • Incremento de la productividad, al reducirse los siniestros Los últimos tres listados tienen un impacto en las habilidades suaves que no siempre se ponderan en los proyectos de planeación e ingeniería. Por lo que estos factores han de considerarse en modelos más ajustados a la problemática real del país. 98 Figura 4.8 Interfaz integrada de @RISK con Excel Elaboración propia. 99 4.2.2 Escenario 1. En este escenario se plantea continuar con la tendencia en instalación de plantas como se ha llevado en los últimos años. Este escenario consiste en la instalación y retiro programado de plantas de generación de acuerdo con la agenda programada por el PIIRCE (revisar sección 4.1.1.1.) Este documento integra el análisis y planeación conforme a proyecciones estadísticas con suposiciones nacionales (e internacionales) con relativa certeza del futuro 53 . Cabe mencionar que las limitantes y características particulares varían por cada año de publicación y administración gubernamental. Este ejercicio mantiene los valores propuestos hasta el año de 2021, con las circunstancias particulares ponderadas hasta ese entonces Figura 4.9a Datos planteados en el Escenario 1 (panel) Elaboración propia. 53 PRODESEN 2022- 2036 Capítulo, pág. 115 Año Instalación CF Instalación R Retiro CF Retiro R Total CF Total R 2024 815 381 129 99 23,027 31,064 2025 1,436 533 47 88 23,730 31,298 2026 1,325 133 23 57 23,643 30,922 2027 1,691 500 58 13 23,974 31,254 2028 2,010 445 104 6 24,247 31,153 2029 941 466 132 156 23,150 31,146 2030 842 131 80 155 23,103 30,863 2031 838 791 153 148 23,026 31,450 2032 1,681 365 14 68 24,008 31,163 2033 845 386 116 75 23,070 31,082 2034 1,470 434 8 171 23,803 31,238 2035 1,398 797 162 182 23,577 31,447 2036 1,369 401 15 178 23,695 31,198 2037 1,648 477 163 76 23,826 31,126 2038 693 167 57 198 22,977 30,922 2039 1,989 273 167 39 24,163 30,918 2040 1,615 596 156 78 23,800 31,252 2041 1,267 531 56 11 23,552 31,287 2042 1,461 309 174 61 23,628 30,947 2043 2,199 518 116 215 24,424 31,214 2044 1,883 517 135 63 24,089 31,194 2045 1,781 538 181 1 23,941 31,169 2046 1,014 593 125 45 23,230 31,280 2047 1,368 460 104 0 23,605 31,168 2048 1,629 509 107 172 23,863 31,214 2049 2,046 477 97 147 24,290 31,192 2050 1,834 357 68 70 24,107 31,101 2051 1,952 687 47 194 24,246 31,452 2052 755 472 161 137 22,935 31,123 2053 826 412 155 50 23,012 31,069 2054 1,574 494 204 2 23,711 31,102 Media 1425.645 Media 456.4516 Error típico 79.63393 Error típico 28.13679 Mediana 1461 Mediana 472 Moda #N/D Moda 477 Desviación estándar 443.3829 Desviación estándar 156.659 Varianza de la muestra 196588.4 Varianza de la muestra 24542.06 Curtosis -1.11775 Curtosis 0.77929 Coeficiente de asimetría -0.17404 Coeficiente de asimetría -0.07527 Rango 1506 Rango 666 Mínimo 693 Mínimo 131 Máximo 2199 Máximo 797 Suma 44195 Suma 14150 Cuenta 31 Cuenta 31 Nivel de confianza(95.0%) 162.6342 Nivel de confianza(95.0%) 57.463 Retiro CF Retiro R Media 106.9032 Media 95.32258 Error típico 9.961793 Error típico 12.16079 Mediana 116 Mediana 76 Moda 47 Moda #N/D Desviación estándar 55.46492 Desviación estándar 67.70839 Varianza de la muestra 3076.357 Varianza de la muestra 4584.426 Curtosis -1.0215 Curtosis -1.29038 Coeficiente de asimetría -0.26968 Coeficiente de asimetría 0.192264 Rango 196 Rango 215 Mínimo 8 Mínimo 0 Máximo 204 Máximo 215 Suma 3314 Suma 2955 Cuenta 31 Cuenta 31 Nivel de confianza(95.0%) 20.3447 Nivel de confianza(95.0%) 24.83564 Instalación CF Instalación R 100 Figura 4.9b Datos planteados en el Escenario 1 (gráfica) Elaboración propia 101 Figura 4.9c Ajuste de datos planteados en el Escenario 1 Elaboración propia 102 4.2.3 Escenario 2. En este escenario se plantea mantener la tendencia en instalación de plantas con combustible fósil. Es en este escenario donde se sostiene al alza la preferencia de uso/instalación de plantas generadoras con combustibles fósiles. Figura 4.10a Datos planteados en el Escenario 2 (panel) Elaboración propia. Año Instalación CF Instalación R Retiro CF Retiro R Total CF Total R 2024 2,902 491 135 23 25,108 31,168 2025 3,197 198 146 124 25,392 30,864 2026 2,308 464 4 186 24,645 31,272 2027 1,432 335 94 122 23,679 31,053 2028 1,788 454 3 22 24,126 31,263 2029 4,128 609 79 137 26,390 31,342 2030 2,271 417 19 96 24,593 31,210 2031 2,414 659 35 21 24,720 31,436 2032 2,941 339 44 72 25,238 31,107 2033 3,520 131 196 66 25,665 30,747 2034 2,601 500 130 112 24,812 31,182 2035 2,957 555 122 154 25,176 31,245 2036 3,835 303 8 199 26,168 31,107 2037 1,487 769 75 42 23,753 31,506 2038 2,633 725 5 143 24,969 31,532 2039 2,527 825 15 81 24,853 31,622 2040 4,296 570 9 84 26,628 31,373 2041 1,942 251 51 192 24,232 31,012 2042 2,144 152 105 133 24,380 30,859 2043 2,215 638 137 59 24,419 31,313 2044 3,520 657 121 139 25,740 31,348 2045 2,325 618 3 14 24,663 31,427 2046 2,452 809 79 165 24,714 31,542 2047 2,753 696 39 21 25,055 31,469 2048 3,333 477 9 57 25,665 31,280 2049 4,262 782 94 172 26,509 31,500 2050 2,361 437 37 194 24,665 31,212 2051 1,564 539 12 129 23,893 31,339 2052 3,536 729 121 174 25,756 31,420 2053 1,504 587 106 181 23,739 31,293 2054 2,364 295 197 141 24,508 30,910 Media 2693.93548 Media 71.9354839 Error típico 145.974316 Error típico 10.5693751 Mediana 2527 Mediana 75 Moda 3520 Moda 3 Desviación estándar 812.750595 Desviación estándar 58.8477898 Varianza de la muestra 660563.529 Varianza de la muestra 3463.06237 Curtosis -0.54671248 Curtosis -0.78228064 Coeficiente de asimetría 0.39288197 Coeficiente de asimetría 0.47508994 Rango 2864 Rango 194 Mínimo 1432 Mínimo 3 Máximo 4296 Máximo 197 Suma 83512 Suma 2230 Cuenta 31 Cuenta 31 Nivel de confianza(95.0%) 298.119325 Nivel de confianza(95.0%) 21.5855436 Media 516.483871 Media 111.451613 Error típico 35.2742518 Error típico 10.6612391 Mediana 539 Mediana 124 Moda #N/D Moda 21 Desviación estándar 196.398722 Desviación estándar 59.359267 Varianza de la muestra 38572.4581 Varianza de la muestra 3523.52258 Curtosis -0.77061315 Curtosis -1.21930913 Coeficiente de asimetría -0.31656051 Coeficiente de asimetría -0.22905985 Rango 694 Rango 185 Mínimo 131 Mínimo 14 Máximo 825 Máximo 199 Suma 16011 Suma 3455 Cuenta 31 Cuenta 31 Nivel de confianza(95.0%) 72.0396329 Nivel de confianza(95.0%) 21.7731549 Instalación CF Retiro CF Instalación R Retiro R 103 Figura 4.10b Datos planteados en el Escenario 2 (gráfica) Elaboración propia. 104 Figura 4.10c Ajuste de los datos planteados en el Escenario 2 Elaboración propia. 105 4.2.4 Escenario 3. En este escenario se plantea mantener la tendencia en instalación de plantas de tecnologías limpias Finalmente, en este ejercicio se da preferencia a las plantas generadoras que se catalogan como tecnologías limpias o con baja emisión de GEI. Figura 4.11a Datos planteados en el Escenario 3 (panel) Elaboración propia. Año Instalación CF Instalación R Retiro CF Retiro R Total CF Total R 2024 130 4,285 234 99 26,392 35,196 2025 336 2,677 47 88 24,971 33,577 2026 243 4,258 23 57 26,576 35,127 2027 204 2,683 58 13 24,966 33,508 2028 472 4,208 104 6 26,445 35,026 2029 299 3,933 132 156 26,142 34,901 2030 572 2,917 80 155 25,178 33,884 2031 168 1,886 153 148 24,074 32,846 2032 447 4,136 14 68 26,463 35,016 2033 522 2,591 116 75 24,816 33,478 2034 171 2,392 8 171 24,725 33,375 2035 199 3,415 162 182 25,594 34,409 2036 587 2,852 15 178 25,178 33,842 2037 203 2,337 163 76 24,515 33,225 2038 204 3,362 57 198 25,646 34,372 2039 377 2,630 167 39 24,804 33,481 2040 277 2,071 156 78 24,256 32,961 2041 290 2,760 56 11 25,045 33,583 2042 284 3,429 174 61 25,596 34,302 2043 110 3,007 116 215 25,232 34,034 2044 247 4,071 135 63 26,277 34,946 2045 575 2,654 181 1 24,814 33,467 2046 185 4,292 125 45 26,508 35,149 2047 101 1,921 104 0 24,158 32,733 2048 404 4,262 107 172 26,496 35,246 2049 343 1,969 97 147 24,213 32,928 2050 118 2,371 68 70 24,644 33,253 2051 431 4,282 47 194 26,576 35,288 2052 413 2,420 161 137 24,600 33,369 2053 568 2,379 155 50 24,565 33,241 2054 563 2,606 204 2 24,743 33,420 Media 323.967742 Media 3066.32258 Error típico 28.1214908 Error típico 148.055529 Mediana 290 Mediana 2760 Moda 204 Moda #N/D Desviación estándar 156.573834 Desviación estándar 824.338296 Varianza de la muestra 24515.3656 Varianza de la muestra 679533.626 Curtosis -1.15020804 Curtosis -1.31713043 Coeficiente de asimetría 0.3488891 Coeficiente de asimetría 0.36560185 Rango 486 Rango 2406 Mínimo 101 Mínimo 1886 Máximo 587 Máximo 4292 Suma 10043 Suma 95056 Cuenta 31 Cuenta 31 Nivel de confianza(95.0%) 57.4317461 Nivel de confianza(95.0%) 302.369728 Retiro CF Retiro R Media 110.290323 Media 95.3225806 Error típico 10.7563628 Error típico 12.1607855 Mediana 116 Mediana 76 Moda 47 Moda #N/D Desviación estándar 59.8888935 Desviación estándar 67.708388 Varianza de la muestra 3586.67957 Varianza de la muestra 4584.42581 Curtosis -0.81385907 Curtosis -1.29038487 Coeficiente de asimetría -0.05701192 Coeficiente de asimetría 0.19226441 Rango 226 Rango 215 Mínimo 8 Mínimo 0 Máximo 234 Máximo 215 Suma 3419 Suma 2955 Cuenta 31 Cuenta 31 Nivel de confianza(95.0%) 21.9674235 Nivel de confianza(95.0%) 24.8356372 Instalación CF Instalación R 106 Figura 4.11b Datos planteados en el Escenario 3 (gráfica) Elaboración propia. 107 Figura 4.11c Ajuste de los datos planteados en el Escenario 3 Elaboración propia. 108 4.3 Limitantes encontradas. Este modelo únicamente hace énfasis en el porcentaje de participación por tipo de tecnología; de modo que se trata de un sistema mono nodal que no aborda la parte de transmisión y distribución hacia el usuario final. ✓ Suposición de independencia entre los participantes y sus relaciones ✓ Alcance limitado de las variables ✓ Convergencia y tamaño de la muestra de datos obtenida/generada ✓ Incertidumbre inherente en todo el proceso ✓ Modelación precisa: retrato idéntico a las relaciones reales en el sector ✓ Calibración y validación ✓ Comunicación e interpretación 3.2.1 Limitantes teóricas-técnicas. • Consideraciones éticas: Garantizar que las simulaciones se llevan a cabo de forma ética, teniendo en cuenta los posibles sesgos, la imparcialidad y la privacidad. • Juicio experto e interpretación: Las simulaciones Monte Carlo requieren el juicio de expertos para determinar la estructura adecuada del modelo, las variables de entrada y las distribuciones. La interpretación de los resultados también depende de la pericia y la comprensión de las limitaciones del modelo. • Sensibilidad a los parámetros de entrada: Las simulaciones Monte Carlo son sensibles a la elección de los parámetros de entrada y a las suposiciones. Pequeños cambios en estos parámetros pueden conducir a resultados significativamente diferentes. Realizar análisis de sensibilidad puede ayudar a identificar los factores influyentes y mejorar la comprensión del comportamiento del modelo. 3.2.2 Limitantes informáticas. • Complejidad computacional: La simulación de sistemas complejos puede ser exigente desde el punto de vista computacional. A medida que aumenta el número de componentes, interacciones y variables, los requisitos computacionales de la simulación crecen exponencialmente. La ejecución de simulaciones con un gran número de elementos o durante periodos prolongados puede requerir una potencia de cálculo considerable, cuyo acceso puede resultar caro o lento. 109 • Incertidumbre y análisis de sensibilidad: Las simulaciones están sujetas a diversas fuentes de incertidumbre, como la incertidumbre de los parámetros de entrada, la incertidumbre de la estructura del modelo y la variabilidad estocástica. Llevar a cabo un análisis de sensibilidad exhaustivo para comprender los efectos de estas incertidumbres en los resultados de la simulación puede ser todo un reto. Requiere identificar los parámetros clave, cuantificar su incertidumbre y evaluar cómo se propagan los cambios en esos parámetros a través del modelo. 3.2.3 Limitantes geográficas. Las simulaciones de este tipo suelen requerir grandes cantidades de datos para dar formato y estructura al modelo y validar sus resultados. Obtener datos completos y de alta calidad supuso una dificultad considerable, ya que la base de datos obtenidos de los documentos de los portales de gobierno y organismos internacionales tienen imprecisiones debido a la variación de recursos naturales (hídricos), infraestructura y normatividad con los que cuenta el país. 4.3.3.1 Sectorización de modelos Después de hacer el análisis y simulación se encontraron las siguientes ventanas de oportunidad para un estudio más preciso: • Gestión de la complejidad: La sectorización permitiría descomponer la complejidad propia del sistema en partes manejables, lo que simplificaría la comprensión y representación del proceder del sistema. • Modularidad y reutilización: Cada tipo de tecnología, entidad federativa, central eléctrica y cada sector puede desarrollarse y probarse de forma independiente, lo que permite crear componentes reutilizables que pueden integrarse en simulaciones o modelos a mayor escala. • Paralelismo y escalabilidad: La sectorización también permitiría la computación paralela y las simulaciones distribuidas. Esto para reducir significativamente el tiempo de simulación y mejorar la escalabilidad para sistemas más grandes y complejos. 3.2.4 Indicadores de error. Se detectaron algunas áreas de oportunidad para futuros ejercicios de simulación: Errores sistemáticos: Aparecen a partir de sesgos o imprecisiones en la estructura del modelo, los supuestos o los datos de entrada. I. Datos de entrada sesgados: Los datos de entrada no son representativos de las condiciones del mundo real, los resultados pueden estar sistemáticamente sesgados. II. Estructura del modelo: Este modelo falla en la exactitud del sistema subyacente, de las relaciones y dependencias importantes entre las variables, lo que puede introducir errores sistemáticos. 110 III. Simplificaciones y suposiciones: Simplificar sistemas complejos o hacer suposiciones poco realistas puede conducir a errores sistemáticos. Para abordar y mitigar las áreas de oportunidad, pueden emplearse varias estrategias, como: • Análisis de sensibilidad: La realización de análisis de sensibilidad ayuda a identificar las variables influyentes y a evaluar el impacto de los cambios en los parámetros de entrada sobre los resultados. Esto puede ayudar a comprender la solidez de la simulación y a identificar posibles fuentes de errores. • Validación del modelo: La validación de los resultados de la simulación con datos históricos, pruebas empíricas o la opinión de expertos puede ayudar a identificar y corregir errores sistemáticos. • Mejorar la calidad de los datos: Garantizar datos de alta calidad, fiables y representativos para definir las variables de entrada es crucial para reducir los errores. Mejorar los procesos de recopilación, verificación y validación de datos pueden mejorar la precisión de la simulación. • Iteraciones y convergencia: Aumentar el número de iteraciones o muestras en la simulación puede mejorar la precisión y reducir los errores aleatorios. • Revisión y verificación por expertos: La participación de expertos en el desarrollo y la interpretación de la simulación puede ayudar a identificar errores, validar supuestos y mejorar la fiabilidad de los resultados. 4.4 Conclusiones del capítulo. Esto permite una comprensión más detallada de la dinámica del sistema y facilita el desarrollo de modelos de simulación precisos y eficientes. Para hacer frente a estos retos se requiere una colaboración interdisciplinaria, metodologías rigurosas, procesos de validación sólidos y una comprensión clara de las limitaciones y los supuestos de las simulaciones. A pesar de las limitaciones antes mencionadas, las simulaciones Monte Carlo, incluidas las realizadas con el software @RISK, siguen siendo herramientas valiosas para analizar incertidumbres y explorar la gama de posibles en la parte de finanzas y gestión de proyectos. En los tres ejercicios, se encontraron valores similares en cuanto a los ajustes estadísticos. Escenario Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Entrada 90.0% 90.0% 90.0% Normal 85.5% 84.3% 85.5% Uniforme 85.5% 83.0% 85.3% A pesar de tener variaciones mínimas, los tres escenarios tienen sustento suficiente para ser viables por el SEN. 111 Es esencial ser consciente de estas limitaciones y utilizar las simulaciones con criterio, teniendo en cuenta sus puntos fuertes y débiles. Al comprender y abordar estos errores, las simulaciones Montecarlo pueden aportar información valiosa sobre las incertidumbres y los riesgos asociados a los sistemas complejos y los procesos de toma de decisiones. En general, la sectorización de modelos proporciona un enfoque estructurado para manejar sistemas complejos en simulaciones, permitiendo un análisis más manejable y sistemático del comportamiento del sistema. Sin embargo, es importante señalar que la sectorización de modelos también introduce algunos retos: garantizar una representación precisa y unas interacciones adecuadas entre sectores, abordar posibles problemas de límites y gestionar la integración de diferentes sectores son algunos de los desafíos que deben abordarse cuidadosamente durante el proceso de sectorización. 112 Capítulo 5 CONCLUSIONES. Este trabajo busca fomentar el aumento en el uso de energías renovables sobre los combustibles fósiles. El diseño de escenarios es un proceso iterativo ya que implica la toma de decisiones intencionadas y revisiones frecuentes, por lo tanto complejo, además de fundamental para cualquier ejercicio de planeación. Las decisiones estratégicas que se tomen con relación a los elementos que lo integran: las metas y los objetivos establecidos, identificación de los participantes y sus características, así como la construcción del caso y su integración determinarán la importancia del modelo y, por tanto, el valor de un escenario simulado. De esta manera el tiempo que se dedique a considerar cada elemento y las relaciones entre ellos garantizará que el escenario sea adecuado para la puesta en marcha y aumentará la probabilidad de cumplir los objetivos planteados. Dado el gasto asociado a la simulación inmersiva, corresponde al simulador y su equipo considerar si las mismas metas y objetivos pueden alcanzarse utilizando una herramienta menos costosa. Para ser lo más eficaz posible, el facilitador y líder de la simulación debe identificar claramente los objetivos generales, de modo que, cuando la toma de decisiones se enrede y complique durante el proceso de diseño, las opciones sean coherentes con el objetivo prioritario en mente. 5.1 Conclusiones por la parte de planeación En el Capítulo 2 se revisó la Metodología de Sistemas Suaves (MSS) y los resultados luego del ejercicio de creación de escenarios con diferente porcentaje de participación del método de generación de energía son: • El pensamiento sistémico analiza la suma de los componentes en su conjunto para lograr un objetivo de forma abstracta. Para ello se han creado nuevos modelos de sistemas que interpretan el mundo real para conocerlo, responder a él, resolver problemas y mejorar las correlaciones con las que interactúan entre sí. • El objetivo principal de la MSS es reflejar el mundo de una manera inclusiva y sistémica, desde la identificación de problemas hasta la implementación de cambios. Además, aborda la subjetividad de los asuntos humanos de una manera guiada por el rigor intelectual con el objetivo de lograr mejoras a través de cambios en el sistema. • Los resultados de las teorías (sus paradigmas, modelos y técnicas) se prueban utilizando una metodología adecuada (en el mundo real a través de intervención, influencia y observación). Y gracias a ello se están formulando mejores métodos, técnicas y modelos. 113 • El pensamiento sistémico duro y suave ve la realidad como un mundo sistémico y un proceso de investigación en forma de "sistemas". Los ingenieros que utilizan sistemas duros enfrentan distintos problemas, mientras que aquellos que usan sistemas blandos enfrentan arreglos desordenados o inadecuados. • Se utiliza una metodología adecuada para probar los resultados de las teorías (sus paradigmas, modelos y técnicas) en el mundo real mediante intervención, influencia u observación. Esto ha llevado a la creación de métodos, técnicas y modelos mejorados. • Al utilizar la MSS es posible proporcionar los recursos, herramientas y soluciones necesarios para restaurar el orden en un sistema complejo o inmanejable. Esencialmente, este método especifica los requisitos y objetivos del sistema desarrollado para permitir la identificación, validación y selección de modelos alternativos mediante la aplicación de criterios relacionados con los objetivos. • El uso de etapas permite formular estructuras mentales para resolver el problema, tales como: o percibir la situación problemática (niveles 1 y 2), o construir sistemas adecuados para el mundo real (niveles 3 y 4), o comparar los modelos para analizar los cambios (niveles 5 y 6) y o seleccionar la acción para mejorar la situación (nivel 7). 5.2 Conclusiones por parte del caso de aplicación y nuevos modelos de negocio. • La creación de nuevos modelos de negocio dentro y fuera del sector energético incluyen la recombinación de modelos existentes: la aparición de nuevos modelos globales y ultra locales (muy focalizados a nivel local), y la ampliación de los límites del mercado energético tradicional a servicios de valor añadido (energía verde, movilidad electrónica, etc.). • Los líderes del sector energético deben construir modelos de negocio altamente relevantes para sostener el valor social y económico, generar beneficios y permitir una competitividad progresiva. El éxito futuro de los modelos de negocio existentes y nuevos puede evaluarse utilizando los escenarios energéticos mundiales. • Los modelos empresariales disruptivos surgen con rapidez y crecen exponencialmente si se dan las condiciones adecuadas. Esta disrupción amenaza con obstaculizar el funcionamiento y el rendimiento de los modelos de negocio actuales. Por lo tanto, las partes interesadas deben ser capaces de identificar las tendencias críticas y traducirlas en estrategias (administrativas y gubernamentales en los tres niveles) para mitigar los riesgos futuros • El ritmo acelerado de los avances de las nuevas tecnologías y los motores no tecnológicos están transformando rápidamente algunos sectores energéticos. La digitalización y las energías renovables son factores importantes (pero no los únicos) de alteración, disturbio o desequilibrio de la innovación del modelo de negocio energético. Entre los impulsores no tecnológicos 114 figuran las preferencias sociales, el régimen político del mercado de la energía y las políticas no energéticas. • La alteración de los modelos de negocio afecta a las empresas existentes y a las partes interesadas en el sector de la energía en general. Los actores de la industria energética, inversores, reguladores y gobiernos deben cooperar y preparar un camino crítico que permita a sociedades enteras prosperar en esta gran transición. • Las políticas gubernamentales pueden desempeñar un papel clave en la evolución del sistema energético permitiendo y dirigiendo la innovación del modelo empresarial de una manera que sea: • tecnológicamente neutra, y • atendiendo a los riesgos emergentes de modelos de negocio energético más globales y ultra locales utilizando un marco de evaluación adecuado que refleje objetivos claros y a largo plazo. • Cada vez se dispone de nuevos marcos emergentes y multidimensionales para evaluar la innovación de los modelos de negocio y su papel en la promoción del suministro y el uso sostenibles de la energía en beneficio de todos. • El éxito de los modelos de negocio también se ve determinado por las condiciones geográficas e hídricas locales y la evolución de los sistemas energéticos globales y locales. • Las políticas futuras, el comportamiento de los consumidores y la evolución de la tecnología fomentarán la adopción de modelos de negocio específicos a escala mundial. Estos paradigmas sólo prosperarán en una región o país si se dispone de recursos y socios locales. • Se identificaron tres modelos de negocio que pueden fomentan la sostenibilidad ambiental: • Proveedores de inteligencia energética; • Plataformas que proporcionan previsiones de generación potencial de energía a partir de los recursos renovables; y, • Plataformas que conecten a los actores de las energías renovables para acelerar su desarrollo. • Actualmente, la industria energética mexicana está siendo moldeada por las reformas gubernamentales para definir la combinación de energía primaria, los planes clave de 115 inversión en infraestructura y el grado de participación privada a lo largo de la cadena de valor. Por lo tanto, el gobierno tiene la responsabilidad de fomentar la innovación, permitir la implementación de modelos de negocio y optar por facilitar la adopción de paradigmas desarrollados fuera del país. 5.3 Trabajos futuros A partir de la simulación realizada, se identifican algunos puntos relevantes: A nivel macro, la simulación ignora los sesgos en la demanda esperada y no tiene en cuenta las prácticas culturales. Si la demanda es limitada y reducida, se puede aprovechar para regionalizar la simulación y producir cifras más relevantes para el comportamiento real de los subsistemas. Regionalizar el consumo de la población civil y abordar problemas a nivel informático y/o administrativo puede mejorar la aceptación por parte de los usuarios de los cambios que benefician tanto a los consumidores como a la red eléctrica. Los modelos de negocios de este sector se han transformado, lo que ha llevado a nuevas investigaciones sobre cómo los gobiernos, los organismos reguladores y las empresas privadas deberían prepararse para este cambio significativo. Como consecuencia a la modificación de modelos de negocio en el sector se han identificado nuevas interrogantes/preguntas relativas a cómo los gobiernos, las entidades reguladoras y las empresas privadas deben prepararse para esta gran transición, además estos mismos argumentos podrían ser relevantes para otros sectores, entre ellas: • ¿Qué tendencias de otras industrias se pueden incorporar al sector energético? • ¿Qué inversiones en infraestructura y recursos deberían priorizarse para prepararse para la implementación de modelos de negocios emergentes? • ¿En qué segmentos de la cadena de valor debería el gobierno aumentar la inversión para el desarrollo de tecnologías innovadoras y la identificación de nuevos modelos operativos? 116 Anexos Anexo 1 Simulación MONTECARLO. La simulación Montecarlo es una técnica utilizada para modelar la distribución de probabilidades de un sistema o proceso complejo en el que intervienen múltiples variables inciertas (McFarland, 2011). Recibe su nombre del Casino de Montecarlo, en Mónaco, donde los juegos de azar implican resultados aleatorios. En un ejercicio de simulación Montecarlo, se plantea un gran número de escenarios generados aleatoriamente y se analizan sus resultados para estimar la probabilidad de distintos resultados de interés. La simulación utiliza un modelo del sistema o proceso que tiene en cuenta las relaciones entre las distintas variables y las reglas que rigen sus interacciones (Rubinstein,2016). Simulando miles de escenarios distintos y analizando sus resultados, la simulación puede proporcionar una estimación de la probabilidad de alcanzar distintos niveles de rentabilidad o de incurrir en distintos niveles de pérdidas. La simulación Montecarlo genera aleatoriamente valores para cada variable del modelo basándose en su distribución de probabilidad. Estos valores se introducen en el modelo, que calcula el resultado del sistema basándose en ellos. Este proceso se repite muchas veces, con diferentes conjuntos de valores aleatorios generados cada vez, para crear una distribución de posibles resultados. El resultado de una simulación Montecarlo suele ser un histograma o un gráfico de distribución de probabilidades que muestra la frecuencia de los distintos resultados. Ross (2013) invita a hacer un análisis de esta distribución, de esta manera podemos estimar la probabilidad de obtener distintos resultados en diversas condiciones e identificar el riesgo asociado a las distintas decisiones. La simulación Montecarlo es una herramienta para quién lleva el mando [call the shots] (Glasserman, 2004) ya que nos permite emitir juicios informados en condiciones de incertidumbre. Al modelar los posibles resultados de diferentes decisiones, se puede comprender mejor los riesgos y oportunidades asociados a cada elección y conducir acciones más informadas. De acuerdo con Robert y Casella, (2004) la simulación Montecarlo también se basa en suposiciones sobre las distribuciones de probabilidad de las variables de entrada. Si estos supuestos son incorrectos, los resultados de la simulación pueden ser sesgados o inexactos. Por lo tanto, es importante considerar cuidadosamente los supuestos en los que se basa el modelo y validarlos con datos empíricos siempre que sea posible. A pesar de estas limitaciones, la simulación Montecarlo es una poderosa herramienta para la toma de decisiones en una amplia gama de campos. Fishman (2013) aporta que, al proporcionar una estimación probabilística de los resultados de escenarios diferentes, la simulación Montecarlo puede ayudar a reducir la incertidumbre y fundamentar la ejecución de planes y acciones en entornos complejos e inciertos. 117 Referencias Anexo 1. 1. Ascher, U., & Petzold, L. (1998). Computer methods for ordinary differential equations and differential- algebraic equations. SIAM. 2. Fishman, G. (2013). Monte Carlo: Concepts, algorithms, and applications. Springer 3. Glasserman, P. (2004). Monte Carlo methods in financial engineering. Springer 4. McFarland, J. (2011). Monte Carlo simulation and finance. CRC Press. 5. Robert, C. & Casella, G. (2004). Monte Carlo statistical methods. Springer 6. Ross, S. (2013). Introduction to probability models. Academic press. 7. Rubinstein, R, & Kroese, D. (2016). Simulation and the Monte Carlo method. Wiley & Sons. 8. Saltelli, A., Chan, K., & Scott, E. M. (Eds.). (2000). Sensitivity analysis. John Wiley & Sons. 118 Anexo 2 Datos obtenidos del PRODESEN. Tabla A2.154 Elaboración propia con datos de SENER 2021 54 PRODESEN 2017- 2031 PRODESEN 2018- 2032 PRODESEN 2019- 2033 PRODESEN 2020- 2034 PRODESEN 2021- 2035 Disponibles desde https://www.cenace.gob.mx/Paginas/SIM/Prodesen.aspx 2017 2018 2019 2020 2021 Tecnología Hidroeléctrica 12,612 12,612 12,612 12,612 12,614 Geotermoeléctrica 899 899 899 951 976 Eoloeléctrica 3,898 4,866 6,050 6,504 6,977 Fotovoltaica 171 1,878 3,646 5,149 5,955 Bioenergía 374 375 375 378 378 Suma Limpia renovable 17,954 20,629 23,582 25,594 26,899 Nucleoeléctrica 1,608 1,608 1,608 1,608 1,608 Cogeneración Eficiente 1,322 1,709 1,710 2,305 2,305 Suma Limpia no renovable 2,930 3,317 3,318 3,913 3,913 Total Limpia 20,883 23,946 26,900 29,506 30,812 Porcentaje 31 33 34 36 36 Ciclo combinado 25,340 27,393 30,402 31,948 33,640 Térmica convencional 12,665 12,315 11,831 11,809 11,793 Turbogás 2,960 2,960 2,960 3,545 3,744 Combustión interna 739 880 891 850 701 Carboeléctrica 5,463 5,463 5,463 5,463 5,463 TOTAL 68,050 72,958 78,447 83,121 86,153 119 A.1 Desarrollo de la producción de energía eléctrica por tipo de tecnología. Figura A2.1 Elaboración propia con datos de SENER 2021 Figura A2.2 171 374 739 899 1,608 1,322 1,878 375 880 899 1,608 1,709 3,646 375 891 899 1,608 1,710 5,149 378 850 951 1,608 2,305 5,955 378 701 976 1,608 2,305 Fotovoltaica Bioenergía Combustión interna Geotermoeléctrica Nucleoeléctrica Cogeneración Eficiente 2021 2020 2019 2018 2017 2,960 3,898 5,463 12,665 12,612 25,340 2,960 4,866 5,463 12,315 12,612 27,393 2,960 6,050 5,463 11,831 12,612 30,402 3,545 6,504 5,463 11,809 12,612 31,948 3,744 6,977 5,463 11,793 12,614 33,640 Turbogás Eoloeléctrica Carboeléctrica Térmica convencional Hidroeléctrica Ciclo combinado 2021 2020 2019 2018 2017 120 Elaboración propia con datos de SENER 2021 A.2 Estadística descriptiva por tipo de generación (1) Media 12612.4 Media 924.8 Media 5659 Media 3359.8 Error típico 0.4 Error típico 16.2861905 Error típico 562.761051 Error típico 1057.88437 Mediana 12612 Mediana 899 Mediana 6050 Mediana 3646 Moda 12612 Moda 899 Moda #N/D Moda #N/D Desviación estándar 0.89442719 Desviación estándar 36.417029 Desviación estándar 1258.37196 Desviación estándar 2365.50136 Varianza de la muestra 0.8 Varianza de la muestra 1326.2 Varianza de la muestra 1583500 Varianza de la muestra 5595596.7 Curtosis 5 Curtosis -1.83646121 Curtosis -1.23860582 Curtosis -1.45933638 Coeficiente de asimetría 2.23606798 Coeficiente de asimetría 0.86861377 Coeficiente de asimetría -0.62879446 Coeficiente de asimetría -0.39187551 Rango 2 Rango 77 Rango 3079 Rango 5784 Mínimo 12612 Mínimo 899 Mínimo 3898 Mínimo 171 Máximo 12614 Máximo 976 Máximo 6977 Máximo 5955 Suma 63062 Suma 4624 Suma 28295 Suma 16799 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Nivel de confianza(95.0%) 1.11057804 Nivel de confianza(95.0%) 45.2177138 Nivel de confianza(95.0%) 1562.47516 Nivel de confianza(95.0%) 2937.15788 Media 376 Media 1608 Media 1870.2 Media 29744.6 Error típico 0.83666003 Error típico 0 Error típico 191.085688 Error típico 1506.51603 Mediana 375 Mediana 1608 Mediana 1710 Mediana 30402 Moda 375 Moda 1608 Moda 2305 Moda #N/D Desviación estándar 1.87082869 Desviación estándar 0 Desviación estándar 427.280587 Desviación estándar 3368.67226 Varianza de la muestra 3.5 Varianza de la muestra 0 Varianza de la muestra 182568.7 Varianza de la muestra 11347952.8 Curtosis -2.89795918 Curtosis #¡DIV/0! Curtosis -1.88230629 Curtosis -1.5840868 Coeficiente de asimetría 0.38180177 Coeficiente de asimetría #¡DIV/0! Coeficiente de asimetría -0.04619335 Coeficiente de asimetría -0.3091679 Rango 4 Rango 0 Rango 983 Rango 8300 Mínimo 374 Mínimo 1608 Mínimo 1322 Mínimo 25340 Máximo 378 Máximo 1608 Máximo 2305 Máximo 33640 Suma 1880 Suma 8040 Suma 9351 Suma 148723 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Nivel de confianza(95.0%) 2.32294064 Nivel de confianza(95.0%) 0 Nivel de confianza(95.0%) 530.538922 Nivel de confianza(95.0%) 4182.75907 Media 12082.6 Media 3233.8 Media 812.2 Media 5463 Error típico 175.389167 Error típico 170.594373 Error típico 38.7032298 Error típico 0 Mediana 11831 Mediana 2960 Mediana 850 Mediana 5463 Moda #N/D Moda 2960 Moda #N/D Moda 5463 Desviación estándar 392.182101 Desviación estándar 381.460614 Desviación estándar 86.5430529 Desviación estándar 0 Varianza de la muestra 153806.8 Varianza de la muestra 145512.2 Varianza de la muestra 7489.7 Varianza de la muestra 0 Curtosis -0.88719729 Curtosis -2.45085835 Curtosis -2.57746056 Curtosis #¡DIV/0! Coeficiente de asimetría 1.03199118 Coeficiente de asimetría 0.76092259 Coeficiente de asimetría -0.58643574 Coeficiente de asimetría #¡DIV/0! Rango 872 Rango 784 Rango 190 Rango 0 Mínimo 11793 Mínimo 2960 Mínimo 701 Mínimo 5463 Máximo 12665 Máximo 3744 Máximo 891 Máximo 5463 Suma 60413 Suma 16169 Suma 4061 Suma 27315 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Nivel de confianza(95.0%) 486.958395 Nivel de confianza(95.0%) 473.645911 Nivel de confianza(95.0%) 107.457393 Nivel de confianza(95.0%) 0 Bioenergía Nucleoeléctrica Cogeneración Eficiente Ciclo combinado Térmica convencional Turbogás Combustión interna Carboeléctrica Geotermoeléctrica Eoloeléctrica FotovoltaicaHidroeléctrica 121 A.3 Estadística descriptiva por tipo de generación (2) Media 26409.4 Media 22931.6 Media 3478.2 Error típico 1814.13813 Error típico 1632.94405 Error típico 191.085688 Mediana 26900 Mediana 23582 Mediana 3318 Moda #N/D Moda #N/D Moda 3913 Desviación estándar 4056.53618 Desviación estándar 3651.37389 Desviación estándar 427.280587 Varianza de la muestra 16455485.8 Varianza de la muestra 13332531.3 Varianza de la muestra 182568.7 Curtosis -1.36514331 Curtosis -1.38866421 Curtosis -1.88230629 Coeficiente de asimetría -0.42810528 Coeficiente de asimetría -0.46167495 Coeficiente de asimetría -0.04619335 Rango 9929 Rango 8945 Rango 983 Mínimo 20883 Mínimo 17954 Mínimo 2930 Máximo 30812 Máximo 26899 Máximo 3913 Suma 132047 Suma 114658 Suma 17391 Cuenta 5 Cuenta 5 Cuenta 5 Nivel de confianza(95.0%) 5036.85494 Nivel de confianza(95.0%) 4533.77951 Nivel de confianza(95.0%) 530.538922 Total Limpia Suma Limpia renovable Suma Limpia no renovable 122 Bibliografía complementaria Capítulo 1 i. Agerton M., Dawson L. (2015) Mexico’s Energy Reform: Implications for North America in Energy Policy ii. BID (2019). Implications on Climate Targets on oil production and fiscal revenues in Latin America and the Caribbean. iii. Black S. et. al. (2021) A Comprehensive Climate Mitigation Strategy for Mexico. Consultada el 23 de febrero de 2023 desde elibrary iv. Glover D., Sarma M. Overbye T. (2007) Power System Analysis and Design. Cengage Learning v. IEA (2021) Mexico Energy Outlook vi. IEA (2021). Net-zero by 2050.Obtenido el 23 de enero de 2023 en referencia vii. IEA (2022). World Energy Outlook 2022. viii. Lawrence E. (2014) Renewable Energy Integration: Practical Management of Variability, Uncertainty, and Flexibility in Power Grids. Academic Press ix. León E. (2017) Mexico’s Energy Reforms: Background, Implementation, and Challenges in Energy Research & Social Science x. Smil, V. (2010). Myths and Realities: bringing science to the energy policy debate. xi. Smil, V. (2017). Energy and Civilization: a history. xii. Smil, V. (2017). Oil. A Beginner’s guide. xiii. Van de Graaf, T. (2019) A new world: the geopolitics of the energy transformation. En Global Commission on the Geopolitics of Energy Transformation. xiv. Weedy B., Cory B. Jenkins N. (2012) Electric Power Systems. Wiley and Sons xv. World Energy Council. (2019). World Energy Insights Brief 2019. GLOBAL ENERGY SCENARIOS COMPARISON REVIEW. Obtenido el 23 de enero de 2023 desde referencia xvi. Zarco J. (26 de septiembre de 2022) Acelerar la inclusión de tecnologías limpias es obligado para la transición energética. PV Magazine. Consultado el 2 de marzo de 2023 desde referencia 123 Capítulo 2 i. Ackoff R. (2006). Why Few Organizations Adopt Systems Thinking. Systems Research and Behavioral Science. Wiley InterScience. ii. Ackoff R. (1973). Operations Research. Science in the Systems Age: beyond IE, OR, and MS. University of Pennsylvania. iii. Boaventura, J. & Fischmann, A. (2008). Is your vision consistent? Futures. iv. Burt & Van der Heijden (2008). “Towards a framework to understand purpose in Futures Studies: The role of Vickers ́Appreciative System. Futures. v. Chermack, T. & Walton, J. S. (2006) Scenario planning as a development and change. vi. Clemens R. (2009). Environmental Scanning and Scenario Planning a 12-month perspective on applying The Viable Systems Model to Developing Public Sector Foresight. vii. De Geus, A. P. (1988). Planning as learning. Harvard Business Review. viii. Dortmans P. J. & Eiffe, E. (2004) An examination of future scenarios using historical analogy. Futures. ix. Fixler, D. J. y Siegel, D. (1999). Outsourcing and productivity growth in services. Structural Change and Economic Dynamics. x. Floyd J. (2008). Towards an integral renewal of systems methodology for future studies. Futures. xi. Johnston, R. y Clark, G. (2005). Service Operations Management: Improving Service Delivery Pearson Education. xii. Jouvenel de, H. (2000) A Brief Methodological Guide to Scenario Building. Technological Forecasting and Social Change. xiii. Lo Presti, A. (1996). Futures research and Complexity: a critical analysis from the perspective of social science. Futures xiv. Mahmud, Jaizuluddin. (2002) City foresight and development planning case study: Implementation of scenario planning in formulation of the Bulungan development plan. En: Futures xv. Miklos, T, & Tello, M. (2007). Planeación Prospectiva: Una estrategia para el diseño del futuro. Limusa xvi. Mintzberg, H. (1994). The Rise and Fall of Strategic Planning. Simon and Schuster Inc. xvii. Naazneen H. (2016), Scenario analysis and political science, Oxford University Press Blog. xviii. Ochoa, R. (1997). Método de los sistemas. Cuadernos de planeación y sistemas No.10. México: Facultad de Ingeniería. xix. Ogilvy, J. (2015), Scenario Planning and Strategic Forecasting, Stratfor. 124 xx. Pearce, J., Freeman, E. y Robinson, R. (1987). The tenuous link between formal strategic planning and financial performance. Academy of Management Review, xxi. Phadnis, S. (2012). Influencing managerial cognition and decisions using scenarios for long- range planning. Cambridge, MIT. xxii. Piirainen, K. & Lindqvist, A., (2010). Enhancing business and technology foresight with electronically mediated scenario processes. Foresight, Consultada el 16 de marzo de 2023 desde referencia. xxiii. Postmaa, T. & Liebl, F., (2005). How to improve scenario analysis as a strategic management tool? Technological Forecasting and Social Change. Consultado el 23 de enero de 2023 desde: referencia xxiv. Rasmussen, L. (2011). Facilitating Change: Using Interactive methods in organizations, communities and networks. Denmark: Polyteknisk. xxv. Ricard, L. & Borch, K., (2012). From Future Scenarios to Roadmapping: A Practical Guide for Exploring Innovation and Strategy. European Foresight Platform. xxvi. Sakhuja S., Jain V. (2012). Service Supply Chain: An Integrated Conceptual Framework: Proceedings of the 45th International Conference on Computers & Industrial Engineering. xxvii. Sapio, B., (1995). S E A R C H (Scenario Evaluation and Analysis Through Repeated Cross Impact Handling) a new method for scenario analysis with an application to the Videotel service in Italy. International Journal of Forecasting. xxviii. Saurin, R. y Ratcliffe, J. (2011) Using an adaptive scenarios approach to establish strategies for tomorrow ́s workplace. En: Foresight xxix. Schmenner, R. (1995). Service Operations Management. Prentice-Hall. xxx. Schwartz, P. (1991). The Art of the Long View: Planning for the Future in an Uncertain World. Nueva York, NY. xxxi. Sengupta S. (2013). 10 Supply Chain Trends for the Next 10 Years. Consultada el 25 de enero de 2023 desde: referencia xxxii. Soliva, R. & Hunziker, M., (2009). Beyond the visual dimension: Using ideal type narratives to analyse people’s assessments of landscape scenarios. Land Use Policy. Consultada el 25 de enero de 2023 desde: referencia xxxiii. Straton, A. (2010). Exploring and Evaluating Scenarios for a River Catchment in Northern Australia Using Scenario Development, Multi-criteria Analysis and a Deliberative Process as a Tool for Water Planning. Water Resources Management. Consultado el 23 de enero de 2023 desde: referencia xxxiv. Therond, O. (2009). Methodology to translate policy assessment problems into scenarios: the example of the SEAMLESS integrated framework. Environmental Science & Policy, 125 xxxv. Tonn, B. (2005). Imprecise probabilities and scenarios. Futures. Consultado el 23 de enero de 2023 desde referencia xxxvi. Voros, J. (2003). A generic foresight process framework. Foresight. Consultado el 23 de enero de 2023 desde referencia Capítulo 3 i. Acosta A. (2011). La crisis energética y las energías alternativas. Instituto de Estudios en Regulación Minera, Petrolera y Energética. Obtenido el 28 de enero de 2023 desde referencia ii. Bayraktar B. (1980) Energy Policy Planning. NATO Conference Series 9. iii. Black S. Krabaeva K., Perry I. (2021) A Comprehensive Climate Mitigation Strategy for Mexico. IMF International Monetary Fund. iv. Campbell, C. (2015). Oil Age: Energy in Transition. International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences. v. D. Luenberger D. (1995) Microeconomic Theory. New York: McGraw Hill. Office of Gas and Electricity Markets. vi. Haigh R.and Bagwell. J. (2000) An Overview of the New Electricity Trading Arrangements. Obtenido el 28 de enero de 2023 desde referencia vii. Kahane A. (2012) Transformative Scenario Planning, BK viii. Mulvaney, D. (2020). Sustainable Energy Transitions, Springer ix. Schlabbach J., Rofalski K. (2002) Power System Engineering. Planning, Design, and Operation of Power and Equipment. Wiley VCH. x. Schwenker R., Wulf T. (2013) Scenario-Based Strategic Planning. Springer Gabler xi. Schweppe F., Caramanis, R., Tabors et al. (1988) Spot Pricing for Electricity. Boston: Kluwer. xii. Stremke S. (2013) Sustainable energy Landscapes. Designing, Planning and Development. CRC Press xiii. Zheng T., Litvinov E. (2011) On Ex Post Pricing in the Real-Time Electricity Market. IEE Trans. on Power Systems. Not all those who wander are lost