Los estudios presentados hasta ahora resumen los principales hallazgos de la literatura respecto a la modelación del mercado de gas que apuntan a los objetivos que se tienen con esta investigación; sin embargo, como se resumió en la (Figura 1) existen diversas metodologías de estudio que presentan aportes importantes a la literatura, entre ellas es importante destacar los modelos de optimización, dinámica de sistemas, así como los modelos de pronósticos del sector.
En general, los modelos de optimización hallados apuntan a la resolución de problemas en la producción, la optimización del sistema de transporte y la resolución de problemas de equilibrio del mercado (Qipeng P. Zheng, Steffen Rebennack et al. 2009). A continuación se describe brevemente a que apuntan estos estudios. Modelos de optimización en la producción: Los modelos de optimización en la producción se aplican principalmente en problemas de recuperación de gas de los pozos, como la programación de la producción, diseño de la infraestructura de
recuperación y la colocación de boca de pozo(R. N. Horne 2002), (L. A. Mantini and W. A. Beyer 1979), (J. E. Murray and T. F. Edgar 1978).
Modelos de optimización en el transporte. Los modelos primarios apuntaban en general a analizar diámetros óptimos para el transporte de gas, la colocación de compresores a lo largo del sistema de transporte y los costos mínimos de consumos de la red de transporte tanto de operación como de construcción. Incluyendo flujos presiones y otras consideraciones físico-tecnológicas del transporte de gas. (D. De Wolf and Y. Smeers. 1996), (D. De Wolf and Y. Smeers 2000), (Rios-Mercado. 2002).
Modelos de optimización mercado: o’Neil es pionero en analizar la localización de gas para afrontar razonamientos locales del mercado, en general la optimización se usa como mecanismo de solución a los principales modelos de equilibrio del mercado como NGTDM –(Natural gas transmission and distribution model) contenido en - National Energy Modeling System (NEMS)- así mismo GSAM, y los principales estudios de mercado propuestos por Gabriel A., estudios mencionados en la sección 3.2, 3.3.
Otra de las principales metodologías para estudios de mercado es la dinámica de sistemas, en general esta técnica permite simular de manera adecuada el Upstream del mercado, el poder de mercado y las estructuras de retardo en las proyecciones de inversión en infraestructura. (Audun Botterud, Magnus Korpas et al. 2002) presentan un estudio de poder de mercado, con optimización lineal para determinar el precio de mercado, análisis de políticas de inversión a largo plazo incluyendo estructuras de retardo que podrían involucrar sobre oferta o escases de los recursos necesarios del mercado Noruego de gas. (kong Chyong Chi, William J Nuttall et al. 2009), proponen un modelo del Mercado de gas en Reino Unido. El modelo simula variables del Upstream del mercado, cómo exploración, producción y consumo del mercado, los autores muestran que hay una alta sensibilidad del modelo a las condiciones iniciales de demanda. Además, revelan que los comportamientos del mercado actual en gran Bretaña son fruto de políticas adoptadas hasta hace dos décadas, lo que hace del análisis de políticas un importante aspecto de análisis, ya que no solo se debe resolver la problemática actual sino la proyección a más de una década del mercado.
(Junchen L., D. et al. 2011), desarrollan un modelo en dinámica de sistemas para proyectar la penetración del consumo de gas natural en el mercado energético chino, en su modelo, el crecimiento
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poblacional y el producto interno bruto son los principales parámetros que jalonan el crecimiento del mercado. En general, la dinámica de sistemas es una metodología muy potente para el análisis del Upstream del mercado, incluyendo factores como la inversión en el sector, el crecimiento poblacional, de la industria, el sector eléctrico, entre otros. Sin embargo, no es apropiada como metodología central para el análisis de la operación del sistema de transporte; esta metodología podría tomarse como un modulo adicional para el estudio de las condiciones macroeconómicas del mercado.
Del análisis de la literatura y de las diversas metodologías ampliamente reconocidas de estudios de mercado de gas natural, se concluye que la mejor aproximación para abordar la pregunta de investigación que se tiene es el análisis del mercado mediante un modelo de simulación, el cual debe ser desarrollado de manera modular como inicialmente lo hace (Gabriel A., Supat Kiet et al. 2005) en sus estudios y seguido por estudios matemáticos que incorporan estructura dinámicas como (GASTALE y WGTM). La diferenciación por módulos o eslabones de la cadena de gas, permite analizar de manera independiente la dinámica, las restricciones y modelar los objetivos independientes que tiene cada actor en cada eslabón del mercado.
Así mismo, la simulación nos permite modelar los comportamientos emergentes que resultan de las diversas configuraciones de la contratación que se da en el mercado, los cuales distorsionan el flujo “óptimo” que se esperaría en un modelo tradicional de equilibrio. La simulación además, nos permite desagregar de una manera más adecuada la comercialización que se da en mercados primarios y secundarios tanto de gas como de transporte. Además, permite una adecuada integración entre estos diversos estados en los que el mercado puede estar funcionando.
La simulación propuesta, si bien no es una modelación de las condiciones físicas en las que se da el transporte real de gas, el cual debería incluir presiones, poder caloríficos, entre otras consideraciones técnicas, permite analizar en detalle los principales problemas que puede acarrear el sistema de transporte, como son las fallas del sistema como pueden ser las interrupciones por mantenimiento, o las interrupciones por algún accidentes grave del sistema. La simulación del transporte toma flujos agregados de oferta y demanda que son inyectados en el sistema, algunos gasoductos se les ha permitido el contraflujo y otros son restringidos a ser unidireccionales dado el conocimiento que se
tiene de ellos. Un modelo tradicional no permite ver que pasa en el sistema en un día normal de operación si el sistema de transporte falla, es interrumpido por mantenimiento o su capacidad se ve mermada, cosas que si podemos analizar con un modelo de simulación.
La simulación propuesta permite además, la inclusión de nuevos módulos o reglas que simulen políticas de intervención en el mercado, reglas que en general no tienen una modelación adecuada en los modelos tradicionales de equilibrio, pues no se ajustan a los criterios de mercados competitivos, de oligopolio, monopolios u estratégicos el cual es el fuerte en el análisis de estos modelos económicos.
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