Transición energética territorial

Cambio climático, descarbonización y decisiones institucionales basadas en datos de alta resolución

Grupo de Investigación en Inteligencia Artificial - GIA UTP

2026-05-26

Tesis de la charla

Mensaje central

La transición energética no se gana únicamente instalando tecnologías; se gana construyendo capacidades para decidir dónde, cuándo, cómo y para quién desplegarlas.

La evidencia climática obliga; el territorio diferencia; las instituciones deben responder con inteligencia, continuidad y mejores herramientas.

Ruta de la presentación

Dos horas en siete bloques: de los fundamentos a la herramienta institucional de 150 m.

1. Apertura y tesis
Qué idea debe quedar.

2. Transición energética
Sistema, trilema y transformación.

3. Evidencia climática
Mapas, escalas y lectura territorial.

4. Energía y emisiones
Colombia, SIN, BECO, IDEAM y XM.

5. Tecnologías y flexibilidad
Renovables, redes, almacenamiento y datos.

6–7. Territorio y herramienta 150 m
Gobernanza, justicia y capacidad institucional.

Una frase para recordar

La evidencia climática no es abstracta: ya puede leerse territorialmente.

Y cuando el territorio cambia de manera diferenciada, la transición energética no puede planearse con información gruesa ni indiferenciada.

La transición no es sustitución tecnológica

No se trata de cambiar una máquina por otra. Se trata de cambiar el modo como el sistema produce, transporta, consume y gobierna la energía.

Tecnológica
Cambia infraestructura, equipos, redes y operación.

Territorial
Riesgos y oportunidades no están distribuidos de forma homogénea.

Institucional
Exige continuidad, información, coordinación y decisión pública.

El trilema energético

Toda decisión de transición debe equilibrar tres objetivos que pueden entrar en tensión.

Seguridad
Abastecimiento confiable, resiliente y operativo.

Asequibilidad
Costos razonables para hogares, empresas y Estado.

Sostenibilidad
Menores emisiones, impactos y vulnerabilidades.

El reto no es escoger uno: es diseñar políticas que reduzcan la tensión entre los tres.

De energía centralizada a energía distribuida, digital y flexible

Sistema tradicional

Grandes centrales.
Flujos unidireccionales.
Planeación agregada.
Usuario como consumidor pasivo.

Sistema en transición

Recursos distribuidos.
Redes inteligentes.
Demanda flexible.
Datos para decisión en tiempo real.

La digitalización no es un lujo técnico: es una condición para operar sistemas más variables y descentralizados.

Descarbonización, electrificación y eficiencia

La descarbonización combina tres movimientos simultáneos.

Electrificar
Llevar electricidad limpia a usos donde hoy predominan combustibles líquidos o gaseosos.

Eficientar
Reducir energía útil perdida en procesos, edificios, movilidad e industria.

Descarbonizar la oferta
Aumentar generación baja en emisiones y gestionar respaldo con menores impactos.

Una transformación sistémica

La transición energética es tecnológica, climática, territorial, digital e institucional al mismo tiempo.

Si se mira solo como expansión de proyectos, se subestima la complejidad.

Si se mira como capacidad pública, se abre la puerta a priorizar mejor.

Por qué el cambio climático cambia la conversación energética

El cambio climático redefine demanda, oferta, vulnerabilidad de infraestructura y disponibilidad de recursos.

Demanda
Más presión térmica puede cambiar patrones de consumo y confort.

Oferta
Agua, viento, radiación y biomasa responden a patrones climáticos.

Infraestructura
Redes, vías, activos y comunidades quedan expuestos a eventos extremos.

Cómo leer SSP5-8.5 sin confundirlo con pronóstico

Los mapas climáticos muestran cambios proyectados frente a una línea base climática, no el clima diario de un año específico.

No son pronósticos meteorológicos
No dicen qué pasará un día concreto.

No muestran temperatura absoluta
Muestran cambio proyectado frente a línea base.

Cada variable tiene escala propia
La lectura correcta compara patrones espaciales, no centésimas aisladas.

El mensaje central es el patrón espacial diferenciado.

Panel regional climático: Caldas, Quindío, Risaralda y Tolima

Lectura: la señal climática se organiza espacialmente; no todos los municipios enfrentan el mismo patrón de temperatura y precipitación.

Panel climático de Risaralda

Lectura ejecutiva

Risaralda debe leerse por subregiones.
El promedio departamental oculta señales locales.
La planeación energética debe dialogar con adaptación climática.

Temperatura máxima: presión térmica territorial

El mapa municipal resume; el raster conserva variaciones internas que son relevantes para adaptación, confort térmico y priorización territorial.

Temperatura mínima: calentamiento nocturno y adaptación

El calentamiento nocturno importa porque afecta recuperación térmica, salud, productividad y demanda de energía para confort.

Precipitación: agua, ecosistemas y ruralidad

La precipitación conecta seguridad hídrica, agricultura, hidroenergía, infraestructura rural y gestión del riesgo.

Raster vs municipio: por qué importa la resolución

La escala de análisis puede cambiar la decisión institucional.

Municipio
Útil para comunicación, planeación general y comparación administrativa.

Raster
Útil para ver gradientes, laderas, cuencas y diferencias internas.

Decisión pública
Debe escoger la escala según la pregunta, no por conveniencia del dato.

Conclusión climática: el territorio no cambia homogéneamente

Si el riesgo climático es territorialmente diferenciado, la transición energética también debe ser territorialmente inteligente.

El promedio nacional orienta; el dato local decide.

El tamaño real del reto: no es solo electricidad

La electricidad es una pieza crucial, pero la transición energética colombiana incluye transporte, industria, hogares, combustibles líquidos, gas y usos térmicos.

Electricidad
Más renovables, flexibilidad y redes.

Combustibles
Movilidad, calor, industria y ruralidad.

Instituciones
Planeación, regulación, financiación y seguimiento.

Balance Energético Colombiano 2023

Lectura: el balance energético permite ver que la transición no puede reducirse al sector eléctrico; los mayores retos aparecen en usos finales intensivos en combustibles.

Emisiones GEI por sectores: IDEAM 2021

Mensaje clave

Las emisiones no se concentran en un único sector. Energía es central, pero agricultura, uso del suelo, silvicultura, residuos e IPPU también hacen parte de la agenda.

La política energética debe conversar con política climática, rural, industrial y territorial.

Capacidad efectiva neta del SIN: evolución por fuente

Lectura: el crecimiento solar reciente muestra avance, pero el sistema aún está al inicio de una transición profunda en capacidad, respaldo y operación.

El reto de reemplazar combustibles emisores en generación

La generación térmica no es solo una categoría tecnológica: es respaldo, seguridad operativa y emisiones concentradas en recursos específicos.

Sustitución incompleta
Instalar renovables no elimina automáticamente emisiones térmicas.

Respaldo y flexibilidad
La operación requiere recursos capaces de responder a variabilidad.

Priorización
La información por recurso ayuda a focalizar decisiones y monitoreo.

Emisiones anuales del parque generador térmico XM

Lectura: la señal anual evidencia variabilidad y episodios de aumento; la transición requiere seguimiento operativo, no solo metas de capacidad instalada.

Composición anual de emisiones por combustible

Lectura: la composición por combustible ayuda a distinguir entre reducción estructural de emisiones y cambios coyunturales de despacho.

Intensidad mensual de emisiones: variabilidad operativa

Lectura: la transición debe gestionar meses críticos, no solo promedios anuales; la operación del sistema tiene memoria climática, hidráulica y de mercado.

Pareto de recursos emisores: concentración del problema

Lectura: pocos recursos pueden explicar una fracción importante de las emisiones acumuladas; esto permite priorización regulatoria, tecnológica y de seguimiento.

Ranking 2025 de recursos emisores

Lectura: el ranking por recurso permite pasar del discurso general de descarbonización a una agenda concreta de monitoreo y decisión.

Lectura integrada: transición eléctrica y transición energética

La transición eléctrica es necesaria, pero no suficiente.

Capacidad
Qué se instala y dónde.

Operación
Cómo se despacha y con qué emisiones.

Territorio
Quién recibe beneficios, riesgos y costos.

Renovables variables: solar y eólica

Solar y eólica reducen emisiones, diversifican la matriz y abren oportunidades territoriales, pero introducen variabilidad que debe ser gestionada.

Potencial territorial
El recurso cambia por lugar, hora, mes y topografía.

Integración al sistema
Requiere redes, flexibilidad, pronóstico y operación coordinada.

Legitimidad social
El despliegue debe conversar con comunidades y usos del suelo.

Electrificación de usos finales

Electrificar transporte, calor, cocción e industria puede reducir emisiones si la electricidad se vuelve más limpia y confiable.

Movilidad
Carga, transporte público, flotas y logística.

Edificaciones
Confort, cocción, eficiencia y autoconsumo.

Industria
Procesos térmicos, sustitución parcial y eficiencia.

Almacenamiento y flexibilidad

La flexibilidad es el puente entre una matriz más renovable y un sistema confiable.

Baterías
Respuesta rápida, gestión de picos y servicios complementarios.

Hidro y respaldo
Coordinación con agua, clima y confiabilidad.

Operación inteligente
Pronóstico, despacho, señales de precio y automatización.

Gestión de demanda y redes inteligentes

La demanda deja de ser pasiva: puede convertirse en recurso del sistema.

Medición avanzada
Más granularidad para entender consumo y pérdidas.

Respuesta de demanda
Incentivos para mover consumo fuera de horas críticas.

Redes inteligentes
Automatización, sensores, control y analítica operacional.

Hidrógeno verde y nuclear de nueva generación: complementos

Ni el hidrógeno ni la nuclear son soluciones mágicas; pueden ser complementos si responden a problemas concretos del sistema.

Hidrógeno verde
Más relevante donde la electrificación directa sea difícil: industria, fertilizantes, transporte pesado o exportaciones.

Nuclear de nueva generación
Puede aportar firmeza baja en carbono, pero exige institucionalidad, seguridad, regulación, talento humano y legitimidad social.

La pregunta no es si una tecnología es moderna, sino qué problema resuelve y a qué costo institucional.

Datos, monitoreo, IoT y sistemas digitales

Una transición con más recursos distribuidos necesita medición, trazabilidad y analítica.

Datos de recurso
Radiación, viento, clima, topografía y variabilidad temporal.

Datos de operación
Generación, disponibilidad, emisiones, costos y restricciones.

Datos sociales y territoriales
Comunidades, acceso, vulnerabilidad, proyectos y beneficios.

Transición justa: territorios dependientes de fósiles

La transición puede crear oportunidades, pero también redistribuye empleos, rentas, riesgos y capacidades.

Territorios productores
Requieren reconversión productiva, formación y nueva inversión.

Usuarios vulnerables
Necesitan asequibilidad, calidad de servicio y soluciones adaptadas.

Comunidades receptoras
Deben participar en beneficios, ubicación y seguimiento de proyectos.

Minerales críticos y nuevas dependencias

La transición reduce algunas dependencias, pero puede crear otras: materiales, cadenas de suministro, software y tecnología.

Minerales
Cobre, litio, níquel, tierras raras y materiales para redes.

Tecnología
Inversores, baterías, sensores, control y ciberseguridad.

Capacidad nacional
Talento humano, mantenimiento, ingeniería y datos propios.

Costos de inacción y oportunidad institucional

No decidir también cuesta: aumenta vulnerabilidad, posterga inversiones y reduce capacidad de anticipación.

Costo climático
Mayor exposición de territorios e infraestructura.

Costo económico
Decisiones tardías, inversiones subóptimas y menor competitividad.

Costo institucional
Dependencia de datos externos y pérdida de continuidad técnica.

Planeación territorial: del promedio nacional a la decisión local

La planeación nacional define el marco; la planeación territorial convierte el marco en decisiones concretas.

Dónde
Identificar recurso, demanda, red, restricción y oportunidad.

Cuándo
Priorizar ventanas de inversión y actualización.

Para quién
Alinear transición con bienestar, productividad y justicia territorial.

Por qué una herramienta a 150 m aparece al final de la historia

Porque la herramienta no es el punto de partida: es la respuesta institucional a un problema acumulado de clima, energía, emisiones y territorio.

Necesitamos pasar de diagnósticos generales a decisiones espacialmente precisas, auditables y actualizables.

Arquitectura de desescalado espacial del recurso solar

Cadena metodológica: AgERA5 a ~11 km → procesamiento mensual → GWR a 1 km → Random Forest con SRTM a 150 m → visualización interactiva y extracción de valores.

De AgERA5 a 150 m: qué significa la cadena metodológica

El desescalado transforma información climática global en insumos de decisión territorial.

AgERA5 ~11 km
Base climática consistente y reproducible.

GWR ~1 km
Incorpora relaciones espaciales locales con radiación auxiliar.

RF + SRTM 150 m
Refina el patrón con topografía y covariables espaciales.

Por qué 150 m no es solo una mejora cartográfica

A 150 m se habilitan preguntas que un mapa grueso no puede responder con suficiente precisión.

Priorización
Zonas con mejor recurso y menor restricción.

Diseño de proyectos
Estimaciones iniciales más útiles para prefactibilidad.

Justicia territorial
Comparar oportunidades dentro de municipios y subregiones.

La resolución espacial cambia la conversación: de “hay potencial” a “dónde conviene actuar primero”.

Casos de uso institucional de la herramienta

Planeación pública
Priorización de comunidades, edificios públicos, distritos rurales y proyectos tipo.

Estructuración de proyectos
Prefactibilidad solar, perfiles mensuales, tamaño preliminar y costos orientativos.

Seguimiento y evaluación
Monitorear despliegue, resultados, brechas y necesidades de actualización.

La herramienta debe servir para decidir, no solo para mostrar mapas.

Cómo fortalecerla: datos, actualización, visualización y monitoreo

Una herramienta institucional debe tener ciclo de vida, no solo versión inicial.

Datos
Mantener fuentes, metadatos, calidad y trazabilidad.

Actualización
Reentrenamiento, validación y control de versiones.

Visualización
Interfaz clara para usuarios técnicos, decisores y territorio.

Hoja de ruta y cierre

La transición energética territorial no es solamente instalar más tecnologías limpias.

Es construir una capacidad institucional permanente para leer el territorio, anticipar riesgos, priorizar inversiones, monitorear resultados y tomar mejores decisiones con evidencia.

La herramienta a 150 m debe entenderse como infraestructura institucional de conocimiento, no como un producto cartográfico aislado.