Un sistema eléctrico hidrotérmico esta compuesto de unidades generadoras hidraúlicas y térmicas (vapor de carbón, gas, diesel, nuclear, etc) conectadas en el sistema a través de líneas de transmisión. El sistema hidraúlico está compuesto de múltiples embalses y plantas hidraúlicas dispuestas en una o varias cuencas hidrográficas. Las características técnicas y económicas de las unidades generadoras térmicas e hidraúlicas juegan un papel muy importante en estudios de planeamiento de la operación óptima de los sistemas.
La optimización de recursos en sistemas de potencia hidrotérmicos ha sido objeto de intensas investigaciones por más de cuatro décadas. Debido a la complejidad del problema de coordinación hidrotérmica, el cual incluye elementos de programación no lineal, programación dinámica determinística y estocástica, se han realizado muchas suposiciones y aproximaciones al modelo para poder resolverlo; por tanto, en muchas ocasiones los modelos implementados y las soluciones obtenidas no son similares a la realidad de los sistemas eléctricos. Sin embargo, con los avances en la computación, así como la aparición de nuevos algoritmos, los investigadores están considerando aspectos reales de la operación de los sistemas actuales para perfeccionar el modelo estudiado.
En un sistema hidrotérmico, los recurso hídricos para la generación de energía eléctrica son representados por las afluencias que llegan a las plantas hidraúlicas por lluvia y/o por agua de otras unidades hidraúlicas y por el agua almacenada en sus embalses. Así, los recursos disponibles en cada etapa del horizonte dependen del uso previo que se le ha dado al agua, este es el aspecto fundamental para tomar una adecuada decisión a lo largo del horizonte de planeamiento. La pregunta más importante en el planeamiento energético es: cuál es la forma más apropiada de administrar los recursos hídricos en el presente sin comprometer su disponibilidad en el futuro?
Por otro lado, si los niveles del embalse son mantenidos altos permitiendo una significativa generación térmica, y ocurren grandes afluencias en el futuo, podría ocurrir un vertimiento de agua. En este caso, el vertimiento es un gasto de energía y como consecuencia, un incremento en el costo de operación. Por otro lado, si hoy los embalses cuentan con suficientes recursos hídricos, y en el futuro ocurre una sequía, se puede concluir que la decisición de haber guardado agua ha sido acertada.
Los recursos hídricos llegan a los embalses en forma gratuita, por lo que tiende a pensarse que su costo es cero. Sin embargo, ya que la generación hidroeléctrica produce ahorros en el sistema debido a la generación termoeléctrica que desplaza, en realidad el agua tiene asociado un costo de oportunidad o también denominado valor estratégico del agua. Este valor esta ligado directamente con el comportamiento futuro del sistema acoplando el sistema en el tiempo a lo largo del horizonte de planeación.
Por lo tanto, el presente trabajo pretende dar solución a importantes interrogantes en el sector eléctrico: ¿cómo distribuir las fuentes de energía hídrica de un sistema de potencia? ¿cómo manejar el comportamiento estocástico en la demanda de energía y en los caudales afluentes a los diferentes embalses?, ¿las suposiciones que se vienen realizando afectan o no considerablemente los resultados?, ¿qué modelo matemático puede ser el más adecuado para describir adecuadamente el problema real?
De esta manera, se ha mostrado un panorama muy general de las complejas características operativas y las preocupaciones más relevantes para los operadores de un sistema de potencia eléctrico hidrotérmico.
