3rd International Conference on Sustainable Energy Development

CIDES 2023

Modeling the energy transition in Latin American countries: the case of Bolivia

Energy planning is a complex decision problem, highly relevant in both developed and developing countries. In industrialized countries, investment decisions have typically been informed using quantitative planning models, and researchers have used modeling to explore policy questions for decades.

Most types of models are optimization models, often based on linear programming (LP) or mixed-integer linear programming (MILP). These models are well adapted to industrialized countries but present significant limitations for energy planning in developing countries since they insufficiently capture their specific features such as relatively isolated grids, low density of consumption, low electrification rate or rapidly growing demands.

To tackle this issue a suite of complementary models (PyPSA Earth, EnergyScope, Dispa-SET, RAMP) is developed and tailored for countries in the global south. This presentation introduces this modeling framework and describes the interaction between those models.

Results for the case of Bolivia indicate an important untapped renewable potential, which could usefully complement the hydro and thermal generation. Local subsidies to fossil fuels should however be banned to unlock the investments in clean generation technologies and allow the country to “leap frog” to a more sustainable energy systems.

La planificación energética es un problema de decisión complejo, de alta relevancia tanto en los países desarrollados como en los países en desarrollo. En los países industrializados, las decisiones de inversión suelen basarse en modelos de planificación cuantitativos, y los investigadores llevan décadas utilizando modelos para explorar cuestiones políticas. La mayoría de los tipos de modelos son modelos de optimización, a menudo basados en la programación lineal (LP) o en la programación lineal entera mixta (MILP). Estos modelos se adaptan bien a los países industrializados. Sin embargo, presentan limitaciones significativas para la planificación energética en los países en desarrollo, ya que no captan suficientemente sus características específicas, como redes relativamente aisladas, baja densidad de consumo, baja tasa de electrificación o demandas en rápido crecimiento.

Para resolver este problema, se desarrolla un conjunto de modelos complementarios adaptados a los países del Sur. A continuación se ponen a prueba para el caso de Bolivia. Estos modelos incluyen PyPSA Earth, EnergyScope, MicroGridsPy, RAMP y Dispa-SET. Esta presentación introduce este marco de modelización y describe la interacción entre los diferentes modelos.

Los resultados para el caso de Bolivia indican un importante potencial renovable sin explotar, que podría complementar útilmente la generación hidroeléctrica y térmica. Sin embargo, deberían prohibirse las subvenciones locales a los combustibles fósiles para desbloquear las inversiones en tecnologías de generación limpias y permitir al país "dar el salto" hacia sistemas energéticos más sostenibles.