Energy security in power systems within the frame of energy transitions

Abstract

Climate change is real. Global human population is growing as never before. Natural resources are limited. These factors have taken different countries to embrace new pathways in order to fulfill the energy needs of their population, understanding that energy is a fundamental instrument for achieving sustainable development. Since each economy decides, according to its needs, possibilities and interests, its own shift of energy production and consumption, this tendency has received the name of energy transitions. Energy transitions, through digitalization, decentralization and decarbonization of the energy system, have placed the power sector as the center of modern infrastructures, making it imperative to procure its security in the long-term. This thesis is focused on the security of electrical systems, for which, after performing a thorough review on energy policies of different economies, it presents a multi-dimensional index as a tool for policy makers aimed to assess long-term security of power systems. The composed index is subsequently applied to different nations from two different approaches: the tracking of a country’s development and the evaluation, comparison and ranking of different economies in a specific time frame. The designed tool represents a comprehensive framework for assessing -and improving- energy security in power systems, being this precisely the main contribution of the present thesis: the development and proposal of an instrument that contributes, through the betterment of energy systems by making them more secure, to achieve sustainable development.

El cambio climático es real. La población humana global está creciendo como nunca antes. Los recursos naturales son limitados. Estos factores han llevado a los distintos países a adoptar distintas rutas encaminadas a satisfacer las necesidades energéticas de su población, entendiendo a la energía como un instrumento fundamental para alcanzar el desarrollo sostenible. Debido a que cada economía decide, de acuerdo a sus necesidades, posibilidades e intereses, su propio cambio en producción y consumo de energía, esta tendencia ha recibido el nombre de transiciones energéticas. Estas, a través de la digitalización, descentralización y descarbonización del sistema energético, han colocado al sistema eléctrico como el centro de las infraestructuras modernas, haciendo imperativo el procurar su seguridad en el largo plazo. La presente tesis está enfocada en la seguridad de los sistemas eléctricos, para lo que, luego de una exhaustiva revisión de políticas energéticas de distintas economías, se presenta un índice multidimensional como herramienta para los encargados de la elaboración de políticas orientadas a procurar la seguridad de los sistemas eléctricos. El índice compuesto es posteriormente aplicado a diferentes naciones desde dos perspectivas distintas: el seguimiento temporal del desarrollo de un país y la evaluación, comparación y jerarquización de diferentes economías en un tiempo específico. La herramienta diseñada representa un marco integral para la evaluación y mejoramiento de la seguridad energética de los sistemas eléctricos, siento precisamente esta la mayor contribución de la presente tesis: el desarrollo y propuesta de un instrumento que contribuya, a través del mejoramiento de los sistemas energéticos, haciéndolos más seguros, a alcanzar el desarrollo sostenible.