Modelo para evaluar nueva infraestructura de suministro de gas

Julio de 2022
Colombia debe ampliar su infraestructura de suministro de gas natural para aumentar la confiabilidad y garantizar la seguridad de abastecimiento. Ante esta
necesidad, un grupo de investigadores de la Universidad de los Andes desarrolló un modelo probabilístico de costo-beneficio para evaluar nuevos proyectos.

La infraestructura de suministro de gas natural que tiene Colombia no será suficiente para atender la demanda a futuro. Según el reporte de Proyección de Demanda de Energéticos (2021), de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), la demanda de gas natural en el corto plazo (próximos 2 años) estaría en el rango de 506 y 562 Giga BTU por día, lo que implicaría un crecimiento del 5,72% frente al 2020.

Con el incremento previsto en la demanda se infiere que el país necesita de nuevas instalaciones y fuentes de suministro. Actualmente hay alrededor de casi siete mil kilómetros de gasoductos en el territorio nacional que cuentan con tuberías en buen estado. Sin embargo, se requiere mejorar la infraestructura para aumentar la confiabilidad y garantizar la seguridad de abastecimiento del servicio, dos pilares
fundamentales para el sector energético.

Por un lado, la confiabilidad consiste en mantener el servicio sin interrupciones y en caso de que se presente una falla en el sistema, contar con la infraestructura suficiente a través de la cual se pueda seguir prestando el servicio, mientras que se resuelven los problemas que ocasionaron el daño.

Un sistema de gas natural incluye las fuentes de suministro (producción o importación), el transporte, almacenamiento y distribución. De acuerdo con Sergio Cabrales, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de los Andes, quedarse sin gas tiene un costo social elevado, ya que se ven afectadas las industrias, la movilidad –con los vehículos a gas parados–, y, por supuesto, los hogares. “Por eso, necesitamos evaluar nueva infraestructura para aumentar la confiabilidad del sistema y la seguridad del abastecimiento. En el caso
de que haya una falla, debe existir redundancia o almacenamiento para poder suplir ininterrumpidamente la demanda de gas natural”, anotó.

Actualmente hay alrededor de casi siete mil kilómetros de gasoductos en el territorio nacional que cuentan con tuberías en buen estado.  Sin embargo, se requiere mejorar la infraestructura para aumentar la confiabilidad y garantizar la seguridad de abastecimiento del servicio, dos pilares fundamentales para el sector energético.

Ante esta necesidad, un grupo de investigadores de la Universidad de los Andes desarrolló un modelo probabilístico de costo-beneficio para evaluar nuevos proyectos.

El modelamiento estocástico para evaluar la confiabilidad de la infraestructura en el suministro de gas natural fue elaborado por los investigadores: Sergio Cabrales, Carlos Valencia, Carlos Ramírez y Andrés Ramírez, del Centro para la Optimización y Probabilidad Aplicada (COPA) del Departamento de Ingeniería Industrial; Juan Herrera del Departamento de Ingeniería Mecánica; Ángela Cadena del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

El modelo desarrollado resulta interesante porque incorpora la incertidumbre de los componentes de los sistemas de gas natural. Es decir, tiene en cuenta las fallas que pueden ocurrir debido a la ruptura de un tubo por derrumbe, la ocurrencia de un daño por corrosión o incidentes por interferencia humana externa. En este punto también se tiene en cuenta la topografía colombiana debido a que las cordilleras hacen que sea más complejo el tema a diferencia del resto del mundo.

“En Estados Unidos el principal problema es la corrosión de las tuberías. Acá tenemos dos fuentes adicionales que pueden generar problemas así el sistema: la primera es la afectación del sistema debido a temblores o deslizamientos de tierra y la segunda, son las afectaciones ocasionadas por terceros, los cuales están correlacionados positivamente con los índices de homicidios de los municipios que atraviesa el gasoducto”, explicó Cabrales.

Para garantizar la confiabilidad, una de las alternativas más comunes es el almacenamiento. Por ejemplo, en el caso del servicio de agua, tener un tanque lleno de reserva sirve para no quedarse sin el líquido mientras se arregla el daño. Sin embargo, en Colombia todavía no hay almacenamiento de gas natural. “Esa es una de las grandes fallas y una tarea pendiente. Se pueden utilizar pozos de petróleo abandonados o cavernas de sal para tal propósito”, subrayó el ingeniero.

“Necesitamos evaluar nueva infraestructura para aumentar la confiabilidad del sistema y garantizar la seguridad del abastecimiento”: Sergio Cabrales.

Balance entre la oferta y demanda

Otro aspecto fundamental en el sector de gas natural es la seguridad de abastecimiento, la cual significa tener gas suficiente para suplir la demanda en el mediano y largo plazo.

Cabrales enfatiza en que Colombia tiene menos de ocho años de reservas de gas natural, y que será necesario importar gas licuado (LNG), para lo cual también se necesitará tener más infraestructura de regasificación. “Nuestro estudio se centra en cómo evaluar los proyectos que se deberían construir y adelantar en el país. Sirve para evaluar la infraestructura que tenga un mayor beneficio frente a su costo”.

Para estimar los beneficios de la nueva infraestructura del sistema de gas, se requiere estimar la reducción de los costos de suministrar gas a Colombia: el costo de la molécula, es decir, del gas; el costo del transporte y, por último, el costo de racionamiento (cuando no hay gas), que es lo que se debe evitar. De esta manera, el análisis estocástico de costo-beneficio para evaluar la confiabilidad del suministro
de gas en Colombia es una herramienta que ayuda a la toma de decisiones, e incluso, da elementos para hacer una comparación entre proyectos.

“Normalmente, las decisiones se toman de manera estándar sin contemplar temas como las fallas: que las tuberías se rompen, que los campos necesitan mantenimiento, y por eso, a veces paran. Todo eso hay que contemplarlo y para ello generamos miles de escenarios que nos permiten tener al final un resultado mucho más robusto para la toma de decisiones”, concluyó.