Uso de contratos inteligentes en la comercialización de

Uso de contratos inteligentes en la comercialización de energía eléctrica

en Colombia bajo la tecnología Blockchain

Smart contracts for electrical energy commercialization in Colombia using Blockchain technology

Oscar Alberto Arias Villa

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Minas, Departamento de ingeniería eléctrica y automática

Medellín, Colombia

2019

Uso de contratos inteligentes en la comercialización de energía eléctrica

en Colombia bajo la tecnología Blockchain

Smart contracts for electrical energy commercialization in Colombia using Blockchain technology

Oscar Alberto Arias Villa

Trabajo final de maestría en perfil de profundización presentado como requisito parcial

para optar al título de:

Magister en Ingeniería – Ingeniería Eléctrica

Director (a):

Ph.D. Germán Zapata Madrigal

Línea de Investigación:

Sistemas Eléctricos de Potencia

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Minas, Departamento de energía eléctrica y automática

Medellín, Colombia

2019

Resumen y Abstract V

Resumen

La comercialización de energía eléctrica en Colombia presenta una diversidad de

mecanismos contractuales y escenarios de negociación en los que se realizan acuerdos

como los contratos de energía real y financieros. Los mecanismos que soportan los

acuerdos, aunque válidos, se encuentra limitados para gestionar de manera activa la

comercialización de la electricidad y no cuentan con la capacidad de establecerse como

una plataforma para futuras aplicaciones. En este trabajo se analizan los principales

esquemas transaccionales del sistema comercial eléctrico colombiano, evidenciando

diferentes fallas de mercado y algunas carencias normativas, entre las que se encuentran

la baja cobertura de riesgos, los bajos índices de fluidez y profundidad, la monopolización

de los clientes, la inexistencia de un mercado de opciones y de un mercado de contratos

anónimos estandarizados, la baja penetración del mercado de futuros, entre otros. Se

seleccionaron un conjunto de contratos típicos de energía, de liquidación del mercado

eléctrico mayorista y de mercados de futuros y opciones, sobre los cuales se desarrollaron

contratos inteligentes en el lenguaje de programación Solidity y se verificó su

funcionamiento en la red REMIX, enfocada a la prueba de contratos inteligentes en la

Blockchain Ethereum. Se identifica que las propiedades inherentes de las Blockchain

están alineadas a los principios rectores y características propuestas por la Comisión de

Regulación de Energía y Gas para la creación de los mecanismos transaccionales, lo cual

la viabiliza como una plataforma de interés para la administración de la estructura

transaccional que necesita el sistema en sus diferentes submercados.

Palabras clave: Mercados de energía, contratos inteligentes, Blockchain, sistemas

distribuidos, modernización de la red.

VI Uso de contratos inteligentes en la comercialización de energía eléctrica en Colombia bajo la tecnología Blockchain

Abstract

The electricity commercialization in Colombia presents a variety of contractual mechanisms

and negotiation scenarios where the agreements such as real and financial energy

contracts are made. The mechanisms that support the agreements, although valid, are

limited to actively manage the commercialization of electricity and are not able to establish

themselves as a platform for future applications. In this work, the main transactional

schemes of the Colombian electricity commercial system are analyzed. Different market

failures and some regulatory deficiencies are evidenced, such as low risk coverage, low

flow index and low depth index, customer monopolization, lack of market of options and a

lack of market of standardized anonymous contracts, low penetration of the forwards

market, among others. A set of typical energy contracts, liquidation of the wholesale

electricity market and forwards and options markets were selected to develop for each one

a smart contract using the Solidity programming language. Its operation was verified in the

REMIX network, created for testing smart contracts in the Blockchain Ethereum. It is

identified that the inherent properties of the Blockchain are aligned with the guiding

principles and characteristics proposed by the Comisión de Regulación de Energía y Gas

for the creation of transactional mechanisms. It makes it viable as a platform of interest for

the administration of the transactional structure that the system needs in its different

submarkets.

Keywords: Energy markets, smart contracts, Blockchain, distributed systems, grid

modernization.

Contenido VII

Contenido

Lista de figuras .............................................................................................................. IX

Lista de tablas .............................................................................................................. 10

Introducción ................................................................................................................. 13

1. Marco teórico ......................................................................................................... 21

1.1 Mercado mayorista de energía eléctrica en Colombia................................. 21

1.2 Blockchain ...................................................................................................... 25

1.3 Contratos inteligentes ................................................................................... 28

1.3.1 Ejemplos de aplicaciones actuales ............................................................ 30

2. Condiciones normativas y regulatorias .................................................................. 33

2.1 Contratos bilaterales en el mercado eléctrico mayorista ............................ 33

2.1.1 Contratos tradicionales .............................................................................. 33

2.1.2 Otros tipos de contrato .............................................................................. 34

2.1.3 Riesgos del Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) ...................................... 35

2.2 Limitaciones en el mercado de excedentes de energía eléctrica de usuarios

regulados .................................................................................................................. 47

2.2.1 Alternativas de entrega de los excedentes de AGPE ................................ 47

2.2.2 Reconocimiento de los excedentes de AGPE ........................................... 48

2.3 Propuesta de creación de un mercado de contratos anónimos

estandarizados en el Mercado Eléctrico Mayorista ................................................ 50

2.3.1 Mercado Primario ...................................................................................... 50

2.3.2 Mercado secundario. ................................................................................. 51

2.3.3 Limitaciones legales .................................................................................. 51

2.4 Mercados de futuros y opciones ................................................................... 51

2.4.1 Ganancia en los mercados de opciones .................................................... 52

VIII Uso de contratos inteligentes en la comercialización de energía eléctrica en Colombia bajo la tecnología Blockchain

2.4.2 Beneficios de las opciones financieras ...................................................... 52

2.4.3 Costos de la operación .............................................................................. 53

3 Automatización de contratos ................................................................................ 55

3.1 Contratos tradicionales de energía ............................................................... 55

3.1.1 Contratos “pague lo contratado” ................................................................ 55

3.1.2 Contratos “pague lo demandado” .............................................................. 58

3.1.3 Contratos “pague lo contratado- condicionado” ......................................... 60

3.2 Sistemas automáticos de liquidación del Mercado Eléctrico Mayorista .... 62

3.2.1 Sistema automático de liquidación del Mercado Eléctrico Mayorista -

Comercializador ...................................................................................................... 63

3.2.2 Sistema automático de liquidación de contratos MEM-Generador ............. 66

3.3 Mercado de Futuros y opciones .................................................................... 69

3.3.1 Contrato de futuros .................................................................................... 69

3.3.2 Contrato de opciones ................................................................................ 71

4 Comparativa entre los esquemas tradicionales y el modelo basado en contratos

inteligentes ................................................................................................................... 75

4.1 Criterios de comparación .............................................................................. 75

4.2 Comparación .................................................................................................. 77

4.3 Beneficios y limitaciones de un sistema de intercambios minorista ......... 82

5 Conclusiones y recomendaciones ........................................................................... 87

5.1 Conclusiones .................................................................................................. 87

5.2 Recomendaciones .......................................................................................... 88

6 Referencias ............................................................................................................ 91

Contenido IX

Lista de figuras

Figura 1.1-1: Esquema de formación del precio de bolsa horario. [13]. ......................... 22

Figura 1.1-2: Participación de las ventas por tipo de cliente (Regulado-No Regulado)

Tomado de [14]. ............................................................................................................. 24

Figura 1.1-3: Esquema de mercado colombiano. Tomado de [15]. ................................ 25

Figura 1.2-1: Estructura típica de una Blockchain. Tomado de [16]. .............................. 27

Figura 1.3-1: Comparativa conceptual entre un contrato típico y un contrato inteligente.

Tomada de [21] .............................................................................................................. 29

Figura 1.3-2: Chainlink- Aplicativo para conectar Blockchains con APIS y otras

aplicaciones externas. Tomada de [23] .......................................................................... 30

Figura 2.1-1: Compra de energía en bolsa como porcentaje de la demanda por

comercializador y promedio general 2014-2016. Tomado de [24]. ................................. 36

Figura 2.1-2: Diferencia precios de contratos a Usuarios Regulados y Usuarios No

regulados.-Variaciones porcentuales Años 2014-2017. Tomado de [24]. ....................... 38

Figura 2.1-3: Diferencia precios de contratos a Usuarios Regulados y Usuarios No

regulados.-Variaciones porcentuales Años 2003-2016. Tomado de [14]. ....................... 38

Figura 2.1-4: Histograma de diferencia porcentual de precios entre contratos tratos a

usuarios regulados y usuarios no regulados. Tomado de [14]. ....................................... 39

Figura 2.1-5: Volumen mensual de electricidad negociada en los mercados europeos más

líquidos. Tomado de [32]. ............................................................................................... 40

Figura 2.1-6: Indicador de profundidad Mercados eléctricos Europeos -Primer trimestre de

2019. Tomado de [32]. ................................................................................................... 41

Figura 2.1-7: Indicador de profundidad del mercado eléctrico colombiano años 2003-2016

Tomado de [14]. ............................................................................................................. 41

Figura 2.1-8: Número de contratos ELM transados a través de Derivex 2011-2016.

Tomado de [34]. ............................................................................................................. 43

Figura 2.1-9: Comparación de los volúmenes comercializados de electricidad en algunos

mercados importantes diarios, futuros y OTC, primer trimestre de 2019. Tomado de [32].

....................................................................................................................................... 44

Figura 2.1-10: Cantidad de agentes por tipo de integración. Tomado de [14]. ............... 46

Figura 2.1-11: Participación en ventas por tipo de integración entre agentes. Tomado de

[14]. ................................................................................................................................ 46

Lista de tablas

Tabla 2-1: Principales características contratos ELM y ELS de Derivex [33]. ................. 42

Tabla 2-2: Relación entre la energía transada en contratos ELM y la demanda total por

año. Tomado de [34]. ..................................................................................................... 43

Tabla 2-3: Porcentaje de participación de los mayores comercializadores en el mercado

eléctrico colombiano año 2016. Tomado de [14]............................................................. 45

Tabla 4-1. Comparación de la eficiencia entre los esquemas tradicionales y los esquemas

con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia. ................................................... 77

Tabla 4-2. Comparación de la transparencia entre los esquemas tradicionales y los

esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia. .................................. 78

Tabla 4-3. Comparación de la igualdad / neutralidad entre los esquemas tradicionales y

los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia. ............................ 78

Tabla 4-4. Comparación de la centralización entre los esquemas tradicionales y los


Tabla 4-5. Comparación del anonimato entre los esquemas tradicionales y los esquemas


Tabla 4-6. Comparación de la seguridad entre los esquemas tradicionales y los esquemas


Tabla 4-7. Comparación de la independencia entre los esquemas tradicionales y los


Tabla 4-8. Comparación de la acreditación entre los esquemas tradicionales y los


Tabla 4-9. Comparación de la liquidez entre los esquemas tradicionales y los esquemas


Tabla 4-10. Comparación de la gestión eficiente del riesgo entre los esquemas

tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia. ..... 82

Tabla 4-11. Comparación de los reportes de información entre los esquemas tradicionales

y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia. .......................... 82

Contenido 11

Lista abreviaturas

Abreviaturas Abreviatura Término

AGPE Autogenerador a pequeña escala API Application Programming Interface CND Centro Nacional de Despacho CREG Comisión de Regulación de Energía y Gas CU Costo Unitario de prestación del servicio ELM Contrato Futuro de Electricidad Mensual ELS Contrato Mini de Futuro de Electricidad Mensual EVM Ethereum Virtual Machine FNCER Fuentes No Convencionales de Energía Renovable GD Generador Distribuido kWh Kilovatio hora MAE Mercado Anónimo Estandarizado MEM Mercado Eléctrico Mayorista MWh Megavatio hora OR Operador de Red OTC Over The Counter P2P Peer to Peer SIC Sistema de Intercambios Comerciales SIN Sistema Interconectado Nacional SUI Sistema Único de Información

URF Unidad de Proyección Normativa y Estudios de Regulación Financiera

Introducción

JUSTIFICACIÓN

El sector eléctrico se caracteriza por presentar un gran volumen de relaciones entre partes,

que se materializan típicamente a través de contratos especialmente en la gestión de la

comercialización de la energía eléctrica. Dada la naturaleza de la actividad de la

comercialización se presenta una diversidad de mecanismos contractuales, ya que existen

diferentes tipos de servicios, precios, condiciones y plazos. Tanto los contratos como los

mecanismos que soportan los acuerdos, aunque válidos, no tienen un desarrollo a la par

de los adelantos recientes del sector y se establecen básicamente como un medio pasivo

donde se consigna un pacto, limitados en su funcionalidad para gestionar de manera activa

la comercialización de la electricidad y sin la capacidad de establecerse como una

plataforma para futuras aplicaciones [1]–[3].

En Colombia la progresiva instalación de dispositivos inteligentes, sistemas de medición,

la penetración de fuentes renovables alternativas, la implementación de redes y ciudades

inteligentes y los nuevos roles de los usuarios abren la puerta para la implementación de

nuevas formas de negocio, que ameritan una estructura digital con la capacidad de

soportar adecuadamente el creciente número de aplicaciones con las que el sector espera

contar. A partir de la ley 1715 de 2014 [4] en la que se busca promover el desarrollo y la

utilización de las fuentes no convencionales de energía, y posteriormente con la resolución

CREG 030 de 2018 que regula las actividades de autogeneración a pequeña escala y de

generación distribuida en el sistema interconectado Nacional [5], se establecen las bases

normativas y regulatorias necesarias para que el sector responda y permita el despliegue

de nuevos sistemas digitales.

14 Uso de contratos inteligentes en la comercialización de energía eléctrica en Colombia bajo la tecnología Blockchain

Una de las soluciones planteadas para atender este problema es la tecnología Blockchain,

la cual es una estructura de datos que ofrece bajo un entorno criptográfico un registro

confiable, seguro, inmutable, distribuido y descentralizado. Esta tecnología se basa en una

cadena de bloques de información, en donde cada bloque se encuentra vinculado

criptográficamente al anterior. Esta cadena se distribuye a todos los integrantes de la red

quienes mediante un método de consenso validan dicha información, evitando la

participación de una tercera parte o intermediario de confianza y por ende reduciendo los

costos de las transacciones y los tiempos implícitos en estas [6], [7]. La tecnología

Blockchain no sólo permite el intercambio de activos mediante transacciones virtuales,

sino que además establece un marco sobre el cual se pueden desarrollar contratos

inteligentes, los cuales son máquinas de estado finito con la capacidad de ejecutar

instrucciones establecidas cuando se cumplen condiciones predefinidas o se han llevado

a cabo acciones específicas. Dichos contratos brindan la oportunidad de crear estructuras

relacionales más complejas y profundas entre los participantes de la Blockchain [7], [8].

ANTECEDENTES

Desde su implementación en criptomonedas, como es el caso del protocolo Bitcoin [8],

esta tecnología ha atraído a diferentes sectores por sus características y sus posibles

aplicaciones. Diversos autores han visualizado las Blockchain como estructuras de soporte

para el sector financiero, bancario, de servicios públicos o bienes inmuebles, además de

plataformas para el sector gubernamental y de la salud, el Internet de las cosas, la industria

4.0, entre otros [6], [8]. Aplicaciones que sólo podían ejecutarse a través de un

intermediario confiable, ahora pueden operar de forma distribuida, sin una autoridad

central, y lograr la misma funcionalidad.

Aunque todavía se encuentra en fases experimentales en ciertas aplicaciones, ya es

posible encontrar algunos casos exitosos de implementación de esta tecnología. En el

sector del internet de las cosas, en los intercambios vehículo-red o en la gestión de las

micro redes se ha avanzado en el tema, pues se han establecido diferentes protocolos de

consenso y se han atacado diferentes problemáticas inherentes a la manera en que se

despliegan las Blockchains. En [9] por ejemplo, se enmarcó un escenario típico unificado

para las Blockchain de energía eléctrica, basándose en una estrategia de optimización de

precio que facilita el intercambio de energía a bajos costos. En dicho trabajo, como

Introducción 15

elemento diferenciador los autores propusieron una distribución basada en agregadores

de energía que funcionan como mandos medios entre los dispositivos finales y la red

Blockchain. Además, definieron una estructura de créditos con la cual se logra atender el

sistema sorteando los retrasos en la red causados por el proceso de verificación de los

bloques.

Ante el creciente interés académico y empresarial se han desarrollado múltiples tipos de

Blockchain, razón por la que se hace necesario identificar las ventajas y desventajas de

cada una de estas. Algunos autores han investigado múltiples Blockchain y las han

evaluado en diferentes niveles, sometiéndolas a pruebas estandarizadas que permiten

evidenciar las limitaciones prácticas de cada una y han entregado información tabulada

que permite la toma de decisiones a los usuarios.

En [7] se analizó la capacidad de procesar información de las Blockchains comparando

las Blockchains públicas y privadas. Los resultados demuestran que las redes privadas

soportan de mejor manera el desarrollo de contratos inteligentes con transacciones lógicas

más complejas, lo que las hace especialmente atractivas para el sector financiero y

bancario. Por su parte, las redes públicas por sus características distribuidas y nodos con

acceso sin restricciones permiten el desarrollo de grandes redes.

En [10] se comparó un esquema Blockchain para el monitoreo de la red frente a otros

esquemas propuestos en la literatura y se concluye que la tecnología Blockchain permite

agrupar en una sola tecnología múltiples características que han sido perfeccionadas de

manera aislada en otros desarrollos. La capacidad de compartir información, mantener

dicha información abierta a los usuarios para su gestión, permitir un sistema auditable,

confidencial y confiable, la convierten en un esquema completo y flexible para tener en

cuenta en futuros desarrollos.

En [1] se amplió el concepto de los contratos inteligentes y se describieron múltiples

aplicaciones como los intercambios electrónicos de información, manejo de inventarios,

compras y recepción, créditos, facturación. Sin embargo, para la época se carecía de una

plataforma que sustentara los requerimientos criptográficos y de seguridad necesarios

para la formalización de este tipo de contratos. Con el perfeccionamiento de la tecnología


Blockchain, los contratos inteligentes encuentran una estructura ideal que permite sortear

las diferentes preocupaciones para su despliegue masivo.

En [2] y [3] convergen en que los procesos de estandarización del lenguaje, la confiabilidad

de los datos de entrada y la atención de las inflexibilidades impondrán costos más severos

que aquellos que buscan mitigar, restringiendo así la escalabilidad de los contratos

inteligentes. A su vez sugieren que cuando ya existan fuertes relaciones de confianza, en

donde las partes prefieran evitar acuerdos detallados, el monitoreo del contrato pueda ser

costoso y especialmente en donde exista baja incertidumbre, las relaciones se podrían

traducir en contratos inteligentes.

Desde hace ya varias décadas se ha desarrollado el concepto de contrato inteligente, en

el cual distintos tipos de cláusulas contractuales pueden ser embebidas

computacionalmente a través de la combinación de diferentes protocolos e interfaces de

usuario, facilitando todos los pasos en un proceso contractual: búsqueda, negociación,

compromiso, desempeño y adjudicación. Con los contratos inteligentes se busca la

digitalización de las leyes y procedimientos con el objetivo de formalizar ciertas

instituciones digitales capaces de reducir costos mentales y transaccionales de las partes.

Autores más enfocados en los cuestionamientos legales han investigado sobre las

dificultades de implementar los contratos inteligentes en aplicaciones reales.

Algunos autores ya han implementado Blockchains y contratos inteligentes enfocados a

las redes eléctricas. En [11] simularon una red Blockchain privada, en donde se automatizó

la negociación, asignación y el pago del suministro de energía eléctrica a más de 1000

usuarios simulados mediante contratos inteligentes desarrollados en el lenguaje de

programación Solidity. Los autores incluyeron dentro del programa factores de

compensación para recompensar a aquellos nodos que asumen las cargas o potencia de

aquellos que se desajustaban del programa propuesto. Al igual que en otros trabajos [10],

[12] se concluye que estas tecnologías abren la oportunidad a las empresas prestadoras

del servicio de energía eléctrica de automatizar sus reglas de negocio y permiten que los

usuarios finales evolucionen en la manera en que interactúan con el sistemas eléctrico,

brindándoles a través de convenios inteligentes la información que pueden utilizar para

beneficiarse de la red.

Introducción 17

Otros autores han tomado nota de estos beneficios y han llevado la tecnología Blockchain

a las redes inteligentes [6] en donde gracias a sus características se han realizado

transacciones de energía descentralizadas sin necesidad de una tercera parte. Al utilizar

pruebas de trabajo inmunes a ataques bizantinos, esquemas multi-firma, mensajes

anónimos encriptados y distribuyendo la información entre todos los nodos que se

encuentren activos, han logrado realizar transacciones Peer to Peer (P2P) resistentes a

diversos tipos de ataques, manteniendo las transacciones, perfiles e información financiera

seguras.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la comercialización de energía eléctrica en Colombia, se presentan una diversidad de

modalidades de contratación bilaterales, indexados a diferentes variables y con diferentes

plazos entre comercializadores y usuarios no regulados, en los cuales se dificulta realizar

seguimientos y homologaciones por su naturaleza variable. Por su parte, para los usuarios

regulados se establece un contrato de mandato en donde las partes están acotadas por

un contrato inflexible, dejándolos sin la capacidad de negociación necesaria para

aprovechar las posibilidades que la normatividad les abre para transar con la energía que

producen o dejen de consumir.

Los procesos de facturación representan a su vez un punto susceptible de mejora, pues

toman una gran cantidad de recursos y tiempo por parte de los comercializadores.

Adicionalmente, con la llegada de la movilidad eléctrica y la evaluación de los costos del

kWh, este tipo de relaciones evolucionarán rápidamente aumentando su complejidad, por

lo que amerita una herramienta de gestión más avanzada.

Diversos autores concuerdan en la existencia de una gama de sectores y aplicaciones

donde la implementación de la tecnología Blockchain podría ser significativa [6], [8], [11],

especialmente si se combina con el uso de contratos inteligentes. Con lo mencionado

anteriormente y producto de los recientes cambios normativos y regulatorios dados en

respuesta a la penetración de energías renovables distribuidas y de las redes inteligentes,

el sector eléctrico colombiano se identifica como un marco idóneo para implementar

nuevas estructuras transaccionales, que aumenten las funcionalidades de los contratos de

comercialización de la energía eléctrica y ayuden a disminuir los impactos de las

limitaciones en el proceso.


Aunque se han realizado algunos trabajos a nivel teórico y experimental como los

desarrollados en [9]–[12], no se ha tratado en detalle el tema de los contratos inteligentes

en la comercialización de energía eléctrica. Debido a esto, en este trabajo se propondrán

mecanismos transaccionales bajo la tecnología Blockchain que permitan aumentar la

funcionalidad de los contratos con los que se gestiona la comercialización de energía

eléctrica en Colombia. Esto ayudaría a reducir los costos asociados a facturación, a la

implementación de la facturación en tiempo real, a evitar los fraudes comerciales, a

implementar sistemas auditables y a crear nuevos y novedosos esquemas de negocio. Lo

que se traduciría finalmente en la reducción del precio de la energía eléctrica y en la

posible creación de un esquema de transacciones con mayor liquidez y participantes.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un conjunto de mecanismos transaccionales para la comercialización de

energía eléctrica en Colombia basado en contratos inteligentes que permitan aumentar la

funcionalidad de los contratos actuales entre comercializadores y usuarios.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

▪ Identificar las condiciones normativas y regulatorias de las relaciones comerciales

en el sector eléctrico colombiano que sean susceptibles a tratar mediante contratos

inteligentes.

▪ Proponer un conjunto de contratos inteligentes desarrollados en una plataforma

Blockchain que brinden un mecanismo transaccional para la comercialización de

energía eléctrica en Colombia.

▪ Probar el desempeño de los contratos inteligentes desarrollados frente a los

contratos tradicionales.

Introducción 19

METODOLOGÍA A UTILIZAR

Para alcanzar los objetivos planteados se recurrirá en primer lugar a una revisión

bibliográfica de la normatividad vigente para el sector eléctrico colombiano, enfocado

principalmente en la comercialización de energía eléctrica, en donde se identificarán y

seleccionarán los casos que serán sujetos a dinamizar mediante contratos inteligentes.

Posteriormente, se procederá a simular contratos inteligentes en una plataforma

Blockchain de prueba que soporte este tipo de aplicaciones. Por último, se realizará una

comparación directa de los contratos desarrollados frente a los contratos actuales.

ALCANCES DEL TRABAJO

▪ Documentar el marco normativo asociado a la comercialización de electricidad en

Colombia, identificando los mecanismos de transacción actuales que sean

susceptibles de flexibilización mediante contratos inteligentes y sus limitaciones frente

a las nuevas propuestas regulatorias.

▪ Simular los contratos inteligentes que se desarrollarán bajo tecnología Blockchain que

permitan corregir las limitaciones presentes en los contratos actuales.

▪ Comparar los resultados obtenidos mediante contratos inteligentes frente a los

contratos tradicionales, estableciendo las ventajas y desventajas de cada uno en los

casos de estudios propuestos.

▪ Como la orientación de este trabajo se dará entorno a los mecanismos transaccionales

por medio de los contratos inteligentes, se hará uso de una plataforma Blockchain ya

desarrollada.

1. Marco teórico

En este capítulo se realiza un breve recuento del mercado mayorista de energía eléctrica

en Colombia, de la historia de la tecnología Blockchain y de los contratos inteligentes,

describiendo sus principales aspectos, características y funcionamiento. Se resaltan las

razones por las cuales son herramientas ideales para la construcción de aplicaciones

descentralizadas y se brindan algunos ejemplos de aplicaciones ya desarrolladas en otros

sectores.

1.1 Mercado mayorista de energía eléctrica en Colombia

El Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) colombiano es un conjunto de sistemas de

información entre generadores y comercializadores de grandes bloques de energía en el

Sistema Interconectado Nacional (SIN). Luego de la reestructuración del sector eléctrico

del país en 1994, la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) en su resolución

024 de 1995 estableció un conjunto de reglas que regulan el funcionamiento del mercado

mayorista en los aspectos relacionados con las transacciones comerciales: contratos de

energía a largo plazo, contratos de energía en la bolsa, prestación de servicios asociados

de generación y tratamiento de las restricciones en las redes de transmisión y distribución.

Para poder comprender los sistemas transaccionales existentes en el mercado eléctrico

es importante entender un poco más sobre la manera en que se desarrolla el MEM. Cada

día los generadores de acuerdo a sus costos variables y fijos, atendiendo variables de

disponibilidad operativas y del recurso, envían al administrador del Sistema de Información

Comercial (SIC) el precio al cual estarían dispuestos a vender cierta cantidad de energía

declarada en cada periodo horario. Posteriormente, el operador mediante un trabajo de

minimización de costos organiza de menor a mayor los precios de la energía y va

asignando en orden de mérito la energía declarada hasta que este valor se cruza con la

demanda proyectada de dicho horario. El valor en donde estos elementos se cruzan se


conoce como valor marginal o precio de bolsa marginal, que a su vez determina el costo

al cual se pagará cada kWh a los generadores.

En la Figura 1.1-1 se puede ver gráficamente el proceso anteriormente mencionado, el

cual es conocido como despacho ideal. Este no tiene en cuenta las limitaciones físicas del

sistema, a excepción de las inflexibilidades de los generadores y es usado principalmente

para determinar un precio de bolsa eficiente, basado en la competencia entre generadores,

que refleja el costo de oportunidad de cada kilovatio producido.

Figura 1.1-1: Esquema de formación del precio de bolsa horario. [13].

Una vez calculado el precio de bolsa marginal, el Centro Nacional de Despacho (CND)

asigna el despacho programado de generación que busca atender una predicción de

demanda sujeto a las restricciones del sistema, considerando la declaración de

disponibilidad, la oferta en precios y asignando la generación por orden de méritos de

menor a mayor. El despacho real es una versión ejecutada del despacho programado pero

que ya tiene en cuenta la entrega de energía real efectuada por los generadores ya

medidos en punto de frontera.

Debido a que el precio de bolsa se calcula de manera horaria y depende de la oferta y

demanda que a su vez varían hora a hora, el precio de bolsa es muy volátil. Para aminorar

Marco teórico 23

esta condición los participantes encuentran en el mercado de contratos una alternativa que

les permite cubrirse ante el riesgo, pactando un precio fijo durante un intervalo de tiempo,

por lo cual se espera que en el mercado de contratos se revelen las expectativas de precio

de la energía en el futuro.

Es importante aclarar que el término “compra de energía” no se establece como un

compromiso de entrega física de energía, sino como una obligación financiera. Cuando un

comercializador compra energía en bolsa se refiere a que pagará el precio de bolsa horario

por la cantidad de energía que negoció. De igual forma, la compra en contratos hace

referencia a que el comercializador deberá pagar el precio del contrato al generador por la

cantidad determinada especificada en el contrato.

El entendimiento financiero de la comercialización de energía eléctrica se puede entender

más claramente al hablar de los comercializadores puros, que son aquellos que no poseen

capacidad de generación y en múltiples casos no tienen una demanda final de energía.

Estos comercializadores compran y venden contratos bilaterales de energía, y su rol final

es arbitrar riesgos de mercado asociados al precio del commodity. Este fenómeno lleva a

que, en función de la gestión activa del riesgo de mercado, el volumen de energía transada

en contratos bilaterales para vencimiento en una hora pueda superar a la cantidad de

energía física demandada por el sistema.

Finalmente, la regla de liquidación funciona de la siguiente manera: Cada comercializador

paga o recibe a precio de contrato lo que haya comprado o vendido en contratos y lo que

quede lo paga o lo recibe a precio de bolsa.

Tipos de usuario

En el mercado eléctrico colombiano se genera una clasificación de los usuarios en función

del tipo de mercado al que pertenezcan: al mercado eléctrico regulado o al no regulado.

Desde la normatividad en la resolución CREG 131 de 1998 se distinguen los dos siguientes

tipos de usuarios:

▪ Usuarios No regulados: Son aquellos cuyo consumo es mayor o igual a

55 MWh- mes o una potencia instalada mayor o igual a 100 kW. Estos pueden

pactar libremente con el comercializador que deseen la tarifa a pagar por los kWh

consumidos.


▪ Usuarios regulados: son aquellos cuyo consumo es menor a 55 MWh-mes y una

potencia instalada menor a 100 kW, las tarifas que los comercializadores de

energía del Sistema interconectado Nacional (SIN) pueden cobrar a este tipo de

usuarios se denomina costo unitario de prestación del servicio (CU), el cual se

encuentra determinado por la fórmula definida por la CREG en su resolución 119

de 2007.

En la Figura 1.1-2 se puede ver la participación en ventas para cada tipo de usuario desde

el año 2003 hasta el año 2016.

Figura 1.1-2: Participación de las ventas por tipo de cliente (Regulado-No Regulado) Tomado de [14].

Estructura tarifaria

La fórmula del CU se encuentra determinada por la Resolución CREG 119 de 2007,

conformado en su estructura por la adición de las remuneraciones de cada uno de los

elementos de la cadena que fueron necesarios para llevar la energía hasta el usuario final.

Este costo se encuentra discriminado en 6 componentes:

▪ Costo de compra de energía.

▪ Costo de transmisión.

▪ Costo de distribución.

▪ Costo de comercialización.

▪ Costo asociado a pérdidas.

▪ Costo de las restricciones.

Marco teórico 25

Como el sector eléctrico es un sector con un alto nivel de desarrollo tecnológico y su

mercado ha evolucionado en las últimas décadas ha permitido el desarrollo de nuevos

modelos de gestión de riesgos y de precios entre agentes. En este sentido la

diversificación de los mecanismos de comercialización de energía presentaría las ventajas

típicas de los mercados que experimentan una dinámica de cambio constante y acelerado.

En la Figura 1.1-3 se muestran los espacios donde los agentes pueden gestionar sus

portafolios de energía.

Figura 1.1-3: Esquema de mercado colombiano. Tomado de [15].

1.2 Blockchain

La idea del dinero digital fue planteada desde inicios de la década de 1980, pero tomó más

de un cuarto de siglo para su materialización. Si bien los primeros intentos para construir

monedas digitales necesitaban de una autoridad central, como los bancos, recientemente

se propuso la idea de usar la solución de un acertijo criptográfico o una prueba de trabajo

como una tarea recompensable, asemejando el concepto a una pieza de un metal precioso

o una moneda acuñada. De esta manera aquellas personas que desearan resolver el

acertijo se transformarían en mineros de oro digitales, si bien independientes de un banco,


asociados a una instancia central dueña de los registros. Para eliminar completamente el

intermediario, o instancia central, se propuso que el libro mayor con las cuentas de los

dueños del dinero digital fuera distribuido [16].

Un riesgo inherente del dinero digital, y especialmente del dinero digital distribuido, es el

fenómeno conocido como el doble gasto, en donde algún ente realiza dos transacciones

en paralelo transfiriendo la misma moneda en dos recipientes diferentes. En un sistema

tradicional en línea, el banco estaría en capacidad de detectar y prevenir este intento y

corregirlo. Sin embargo, lograr esto mismo en un sistema distribuido es un problema poco

trivial. La distribución de la información y el problema de ponerse de acuerdo en un estado

consistente es un reto, más aún en presencia de participantes maliciosos o egoístas.

Esta necesidad llevó a la idea de emplear sistemas de votación por Quorum, que aceptan

la posibilidad de existencia de información errada y entidades maliciosas en un ambiente

distribuido, lo cual implica que si la mayoría de cualquier subconjunto de participantes es

honesto, será posible encontrar el estado correcto del libro de cuentas. Sin embargo, esta

aproximación es vulnerable a un ataque Sybil, en donde una entidad maliciosa puede

tomar control de suficientes participantes de la red para subvertir la elección e inyectar

falsa información [16].

Estos obstáculos fueron sobrepasados con el diseño del Bitcoin que fue anunciado por

Satoshi Nakamoto en 2008 [17] y cuyo despliegue tomó menos de un año. El Bitcoin

inteligentemente combina décadas de investigación y soluciona problemas fundamentales

de una manera altamente sofisticada, original y práctica: utiliza un esquema de prueba de

trabajo para limitar el número de votos por participante de la red y por tanto hace práctica

la descentralización. Bitcoin anota todas las transacciones en un registro común conocido

como cadena de bloques (o Blockchain por su denominación en inglés), así cualquiera

puede verificar que el dinero que se le está transfiriendo no haya sido gastado

anteriormente. Este registro se crea, distribuye y almacena de manera distribuida, de tal

manera que todos los participantes están de acuerdo con su contenido sin la necesidad

de una tercera parte o entidad central [18].

El registro público de una Blockchain está formado por un conjunto de bloques enlazados

secuencialmente, cada cierto tiempo un nuevo bloque es creado y anexado a la cadena

existente. Las Blockchain, por lo tanto, solo permiten agregar nueva información mas no

alterar transacciones pasadas.

Marco teórico 27

Aquellos usuarios que se dedican a crear bloques son llamados mineros. Estos

coleccionan las transacciones válidas en un bloque y realizan una prueba de trabajo que

para el caso Bitcoin consiste en encontrar un valor al azar de nonce o valor de cabecera

para el nuevo bloque tal que el Hash del bloque sea inferior a un valor objetivo. Una vez

encontrado el bloque que resuelve el acertijo, se envía a toda la red y este bloque se

transforma en el último bloque de la cadena [18]. El bloque incluye tanto la solución como

las transacciones y es emitido a todas las otras entidades. Finalmente, el libro de cuentas

o Blockchain es actualizado.

El dueño de cada moneda puede ser determinado al recorrer la cadena de bloques hasta

que se encuentre la transacción más reciente de dicha moneda. Las bifurcaciones de la

cadena de bloques, ya sea por manipulaciones maliciosas o por propagación de retrasos,

se resuelven al considerar la bifurcación más larga, es decir, la cadena en donde más

trabajo se ha realizado se convierte en la nueva cadena de bloques. La prueba de trabajo

también induce a la creación de nuevas monedas como recompensa e incentivo para los

mineros.

Para determinar quién es el dueño de cada activo es deseable tener un orden completo

de los bloques y por tanto de las transacciones. Por esta razón cada bloque incluye un

puntero al bloque valido inmediatamente anterior en la cadena. Como se muestra en la

Figura 1.2-1, el puntero se implementa al incluir el hash del bloque precedente, con lo cual

la Blockchain tiene una estructura de lista vinculada. El bloque a su vez prueba que una

transacción en particular existió en cierto momento antes de la creación del bloque.

Figura 1.2-1: Estructura típica de una Blockchain. Tomado de [16].

Por diseño, las Blockchain incluyen algunas características como descentralización, la

seguridad criptográfica, la inmutabilidad, la flexibilidad, el anonimato y la auditabilidad [19].

Las plataformas Blockchain proveen mucha más flexibilidad que transferir monedas

(activos) de una cuenta a otra. De hecho, existe cierto grado de programabilidad sobre lo


que hacen las transacciones. En algunas plataformas se realiza mediante lenguajes

basados en pilas, diseñados para ser Turing-incompletos, de tal manera que son más

fáciles de manejar y los efectos indeseados más fáciles de evitar. La segunda generación

de criptomonedas implementó una nueva sintaxis de transacción con un lenguaje de

programación Turing-completo que llevó a la implementación de los smart contracts o

contratos inteligentes.

1.3 Contratos inteligentes

Los contratos inteligentes (o smart contracts como son conocidos en inglés) son contratos

autoejecutables en donde los términos pactados entre vendedor y comprador se

encuentran escritos directamente en líneas de código. Pueden ser definidos como

protocolos computacionales que verifican y soportan los contratos hechos entre dos partes

en una Blockchain. Como el código se guardará y verificará en una Blockchain, el contrato

será resistente a manipulaciones indeseadas, la ejecución se dará entre nodos sin un

control central, ni ninguna tercera parte se verá involucrada. Concebidos como un agente

inteligente, los contratos podrán tener sus propias criptomonedas o cualquier activo digital

y podrán transferirlos siempre que las condiciones predefinidas se cumplan [20].

Estos se programan generalmente en lenguajes como Solidity, C++, Go, Python, Java y

tienen como funciones principales mantener y controlar balances de criptomonedas o

tokens, e inclusive controlar otros contratos inteligentes.

Mientras que la primera generación de tecnologías distribuidas ofrecía pocas aplicaciones

de automatización, como lo es Bitcoin, la segunda generación como la red de Ethereum

cambió esto al agregar un lenguaje Turing completo a su tecnología. Lo último permite a

los usuarios escribir softwares complejos que interactúan con las billeteras distribuidas,

compartiendo no solo la versatilidad del código creado, sino también las características

propias de la Blockchain como la inmutabilidad, transparencia, etc.

El proceso de ejecución de los contratos inteligentes recae sobre los componentes de la

Blockchain, como el algoritmo de consenso, los mecanismos de incentivos, la red P2P.

Estos afectan el patrón de diseño, la eficiencia de la ejecución y la seguridad de los

contratos [20].

Marco teórico 29

Aunque el proceso completo es automático y este puede actuar como sustituto o

complemento para los contratos legales actuales, la intervención humana todavía es

posible ya sea para corregir algún error, cuando algún recurso judicial sea instaurado, o

como elemento para disuadir disputas.

Figura 1.3-1: Comparativa conceptual entre un contrato típico y un contrato inteligente. Tomada de [21]

Para garantizar la seguridad de las Blockchain algunos contratos inteligentes no tienen

permitido importar información externa directamente. Por tal razón los contratos necesitan

fuentes confiables de información (Oracles) que les proveen estados externos del mundo

real en forma de transacciones, garantizando los resultados determinísticos esperados en

el contrato [20]. Desarrollos como ChainLink mostrado en la Figura 1.3-2, han permitido

que los contratos inteligentes mantengan sus funcionalidades lógicas al obtener

información ya sea de entes humanos exteriores u otras aplicaciones programadas que

automáticamente envíen información a los contratos [22]. Los contratos inteligentes

pueden recibir así información externa necesaria y de esta forma cumplir con los requisitos

de algunas lógicas de programa. También pueden enviar a otras aplicaciones señales

producto de la lógica de su operación.


Figura 1.3-2: Chainlink- Aplicativo para conectar Blockchains con APIS y otras aplicaciones externas. Tomada de [23]

Los contratos inteligentes presentan algunas vulnerabilidades que pueden ser explotados

por mineros maliciosos u otros usuarios con la finalidad de obtener beneficios, entre ellos

se encuentran la dependencia del orden de la transacción y de su estampa de tiempo, el

anidamiento de contratos con excepciones no programadas, vulnerabilidades de ciclos

infinitos que pueden vaciar las cuentas, entre otros [20].

1.3.1 Ejemplos de aplicaciones actuales

Aunque el escenario típico de uso de los contratos inteligentes actuales se basa en la

industria financiera, existen diferentes transacciones en donde pueden ser útiles, no

necesariamente financieros como se muestra a continuación [20].

▪ Compañías de seguros:

Las compañías de seguros Atlas en Malta y Axa en Francia, realizaron algunas pruebas

de contratos inteligentes en el año 2017, donde implementaron un esquema que

compensaba al cliente en caso de retardos en los vuelos.

Al momento en que el cliente compra su tiquete de vuelo, este envía X tokens al contrato

inteligente de compensación de retrasos, al mismo tiempo la empresa de seguros envía Y

tokens al contrato, de tal manera que el contrato tiene el control de X+Y tokens. En caso

Marco teórico 31

de que el vuelo llegue en el tiempo programado, el contrato envía automáticamente a la

empresa de seguros X+Y tokens y en el caso contrario, el contrato envía dicha sumatoria

de tokens al cliente como compensación por el retardo del vuelo.

▪ Sistemas médicos

Algunos contratos inteligentes asociados a los sistemas médicos permiten a los usuarios

tener control de sus historiales médicos y les permiten transmitir su información de forma

segura sin la necesidad de una tercera parte. Dado que los pacientes tienen el control

completo de sus historiales médicos pueden optar por vender esta información a

investigadores médicos, con la capacidad de seleccionar su comprador.

▪ Sistemas de votación

Cuando una transacción es escrita en la Blockchain es virtualmente imposible modificarla,

por esta razón esta tecnología es ideal para realizar sistemas de votación, debido a que

los protege de que se cometa fraude. Además, como el sistema siempre es justo, el

ganador siempre es el correcto y por sus características se hacen innecesarios los dobles

conteos.

▪ Manejos administrativos

En temas como pagos salariales, compensaciones, vacaciones o cualquier otro tipo de

desembolso periódico podría programarse desde el contrato inteligente, con lo que la

empresa lograría ahorrar tiempo y dinero y los trabajadores recibirían sus salarios a tiempo

y el valor exacto.

2. Condiciones normativas y regulatorias

Diversos documentos emitidos por la CREG logran evidenciar la necesidad latente de

generar mecanismos transaccionales de contratos de energía. Entre ellos se encuentra el

documento CREG 106 de 2017 (Circular 079/2017) que habla del marcador de precio

eficiente a ser trasladado en el costo de prestación del servicio (CU) al usuario regulado,

en donde se enumeran algunas alternativas para el traslado de precios de un mercado

anónimo estandarizado de contratos en el costo unitario del servicio de energía eléctrica

[24].

En este capítulo se analizan los principales esquemas transaccionales del esquema

comercial colombiano con énfasis en los contratos bilaterales del mercado mayorista, las

limitaciones en el mercado de excedentes de energía eléctrica de usuarios regulados, la

propuesta de creación de un mercado de contratos anónimos estandarizados en el

Mercado Eléctrico Mayorista enunciada por la CREG, la no existencia de un mercado de

opciones y la baja penetración del mercado de futuros.

2.1 Contratos bilaterales en el mercado eléctrico mayorista

Actualmente, el mercado de contratos está fundamentado en un esquema bilateral donde

cada comercializador tiene la libertad de firmar contratos con los generadores y usuarios

no regulados, con términos pactados libremente. Estos contratos se reportan al SIC y allí

se realizan todos los procedimientos enumerados en la resolución CREG 024 de 1995

[25], como registro, liquidación, facturación, entre otros.

2.1.1 Contratos tradicionales

Los contratos típicos que se firman en la comercialización de energía eléctrica se definen

en el anexo A-3 de la resolución CREG 024 de 1995 [25] como:


▪ “Pague lo contratado. Tipo de contrato en el que el comercializador se compromete a

pagar toda la energía contratada, independiente de que esta sea consumida o no. Si el

consumo es mayor que la energía contratada, la diferencia se paga al precio de la bolsa.

Si el consumo es menor que la energía contratada, este excedente se le paga al

comercializador al precio de la bolsa.

▪ Pague lo contratado - condicional: Tipo de contrato, que en caso de ser despachado,

tiene el tratamiento que se le da a un contrato tipo “Pague lo contratado”. Este contrato solo

se despacha si, con base en el precio (orden de méritos), se requiere total o parcialmente

para atender la demanda del comercializador.

▪ Pague lo demandado: Tipo de contrato en el que el agente comprador solamente paga (a

precio de contrato) su consumo, siempre y cuando éste sea inferior o igual a la cantidad de

energía contratada (Tope máximo). Si el consumo es superior, la diferencia se liquida al

precio de la Bolsa.”

2.1.2 Otros tipos de contrato

Existen otros tipos de contratos comerciales, los cuales si bien se ejecutan como los tres

anteriores se usan para otras aplicaciones más específicas. Algunos de estos se describen

en [26]:

▪ “Contrato Pague lo Generado: Es aquel contrato en el que el generador, asigna como

contrato el valor de su generación real y se entrega en esa cantidad el contrato con el

comercializador; se asigna como un contrato pague lo contratado, en la generación real.

▪ Contrato Generación Disponible: El generador se compromete a entregar como valor

máximo su disponibilidad real sin exceder la demanda del comercializador. Este, representa

una forma de contrato del tipo pague lo contratado.

▪ Contrato de Disponibilidad comercial: El generador se compromete a entregar como

valor máximo su disponibilidad comercial sin exceder la demanda del comercializador. Al

igual que al anterior, es un contrato del tipo pague lo contratado.

▪ Contratos No Regulados: La cantidad del contrato corresponde al valor de la demanda

con unas fronteras comerciales específicas; después de la determinación de la magnitud

del contrato, se asigna como uno del tipo pague lo contratado.

Condiciones normativas y regulatorias 35

▪ Contratos a plazo: Son conocidos como Forwards, se acuerdan con una fecha de

suministro en el futuro, el suministro se produce durante el plazo de tiempo que se requiera.

Su diferencia con los futuros, es que los forwards no tienen garantías que ofrecen los

contratos de futuros y no son estandarizados.”

2.1.3 Riesgos del Mercado Eléctrico Mayorista (MEM)

La comisión reguladora ha buscado mitigar los riesgos de mercado con la finalidad de

lograr una formación más eficiente y transparente de los precios de la energía que se

trasladan a los usuarios en la tarifa, finalidad que está alineada con los criterios propuestos

en la ley 142 de 1994, en donde se definen los lineamientos del régimen tarifario: “El

régimen tarifario estará orientado por los criterios de eficiencia económica, neutralidad,

solidaridad, redistribución, suficiencia financiera, simplicidad y transparencia.” [24] [27]. Se

enumeran a continuación algunos de los riesgos más latentes en el esquema de

comercialización actual:

Riesgo covariado

Este riesgo está asociado con los efectos macro que se pueden dar en todos los niveles

del mercado cuya correlación entre individuos sea alta. En caso de presentarse un evento

de riesgo en un individuo, la probabilidad de que este se materialice en otro es elevada.

En el mercado eléctrico colombiano el riesgo covariado se encuentra principalmente

reflejado en los aumentos significativos del precio de bolsa en épocas de fenómeno del

niño, lo que genera un riesgo en el incumplimiento de los compromisos asociados a la

compra de energía en bolsa, el cual se acrecienta con los agentes que tienen una alta

exposición a bolsa dentro de sus portafolios de trabajo. En la Figura 2.1-1 se puede ver la

compra de energía en bolsa como porcentaje de la demanda por comercializador y

promedio general en el periodo 2014-2016.

Per se, en caso de materializarse el riesgo y el agente sea capaz de asumir a totalidad los

efectos, aunque esto posiblemente represente altos costos, no se traduce en un riesgo

para el sistema. Sin embargo, en el mercado de energía mayorista las pérdidas potenciales

se encuentran acotadas en la medida en que los agentes pueden declararse insolventes

o en quiebra. Dándose así una asimetría de mercado en donde algunos agentes podrían

tomar altos riesgos ya que los efectos negativos no las debe asumir directamente el

tomador de la decisión, sino que el grupo de agentes con quienes tenga vínculos


contractuales. Esta externalidad negativa provocada por la desalineación de los incentivos

individuales de exposición en bolsa y el óptimo social, puede derivar en dos eventos de

tipo sistémico:

▪ El agente podría poner en riesgo la prestación del servicio por culpa del incumplimiento

de sus obligaciones (especialmente si se da en periodos de riesgo crítico).

▪ Se podría desestabilizar a las contrapartes en un efecto dominó, en la medida de que

el mercado eléctrico es un mercado concentrado.

Como consecuencia de dos eventos de mercado en 2009 y 2016, caracterizados como de

alto riesgo de contagio sistémico, se establecieron mecanismos de garantías que ayudan

a poner límites en los riesgos de mercado que un agente puede asumir. Sin embargo,

todavía no se encuentra en operación un mecanismo que ayude a proteger al sistema del

evento financiero en cascada en caso de que un agente se declare en quiebra.

Figura 2.1-1: Compra de energía en bolsa como porcentaje de la demanda por comercializador y promedio general 2014-2016. Tomado de [24].

Como consecuencia del riesgo de la exposición a bolsa en periodos de altos precios del

kWh en bolsa, el sistema se somete a un alto estrés financiero. Aunque el nivel de riesgo

sea una decisión propia de cada agente, obedeciendo a sus intereses, podría darse una

situación de una crisis inadmisible para la demanda especialmente a la luz de la existencia

de otras alternativas de gestión de riesgo que podrían evitar un evento sistémico como los

anteriormente mencionados.


Valoración ineficiente del riesgo de crédito y distorsión del precio de la energía.

En los contratos bilaterales las partes deben pactar los precios de la energía contratada,

razón por la cual antes de definir el precio del contrato y las garantías, deben valorar el

riesgo de crédito de la contraparte e incluir lo que representa el costo estimado que implica

dicho riesgo de alguna manera en el precio final del contrato. Debido a que cada parte

debe gestionar y procesar información por fuera de su ámbito de acción se genera un

entorno de asimétrico y por consiguiente se da una valoración ineficiente del riesgo crédito,

el cual se refiere a la posibilidad de incurrir en una pérdida como consecuencia de que la

contraparte del contrato no cumpla con los pagos de sus obligaciones.

Se pueden identificar diferentes ineficiencias, entre ellas:

▪ Los comercializadores tienen una actividad de intermediarios de la demanda al

representarla frente al sistema. Al momento de la valoración del riesgo crédito se

incorpora al precio del contrato el riesgo de crédito del intermediario, riesgo asociado

al comercializador y no a la demanda misma y que es cobrado a la demanda.

▪ La valoración del riesgo de crédito es realizada por agentes cuya actividad principal

radica en la generación y compra/venta de energía, y no por entidades especializadas

en la gestión de este tipo de riesgos.

La gestión descentralizada del riesgo de crédito no es eficiente, pues no solo depende de

la percepción y evaluación de riesgo de crédito a partir de información limitada de cada

una de las partes con sus contrapartes, sino que también distorsiona el precio de energía

que se traslada al usuario final [28].

La literatura económica indica que la falta de transparencia en los mercados bilaterales y

la externalidad del riesgo de crédito resulta en asignaciones subóptimas en los mercados

Over The Counter (OTC), mientras que dicha ineficiencia se supera en mercados

centralizados. Considerando lo anterior, se podría tomar la decisión de separar el riesgo

del mercado del commodity de los riesgos inherentes a las partes del contrato, de tal

manera que el precio del commodity se mantenga lo más “limpio” posible y el riesgo de

crédito se gestione por aparte de manera eficiente [29].

Al analizar los precios que han venido pagando los usuarios regulados y no regulados

durante los últimos años se evidencia la existencia de diferencias injustificadas en los

precios celebrados en los contratos de energía eléctrica, como se puede ver en la Figura


2.1-2 y la Figura 2.1-3. Los clientes regulados, que equivalen en volumen al 70% de la

demanda total del sistema y corresponden a una demanda estable, poco variable e

inelástica, han tenido precios mayores que los usuarios no regulados, lo cuales

representan un volumen inferior, más dependientes de los ciclos económicos regionales y

mucho más volátiles.

Figura 2.1-2: Diferencia precios de contratos a Usuarios Regulados y Usuarios No regulados.-Variaciones porcentuales Años 2014-2017. Tomado de [24].

Figura 2.1-3: Diferencia precios de contratos a Usuarios Regulados y Usuarios No regulados.-Variaciones porcentuales Años 2003-2016. Tomado de [14].

Es evidente la discriminación de precios entre ambos mercados. En los últimos años se

presenta una diferencia de más de 20 $/kWh en los contratos cuyo objetivo es atender al


mercado regulado frente al precio del no regulado. Especialmente al tener en cuenta que

para atender usuarios regulados los comercializadores deben realizar una convocatoria

en donde la competencia de generadores ayudará a alcanzar precios eficientes [30].

Figura 2.1-4: Histograma de diferencia porcentual de precios entre contratos tratos a usuarios regulados y usuarios no regulados. Tomado de [14].

En el histograma de la diferencia porcentual de la Figura 2.1-4 se ve que los contratos de

142 agentes entre 2003 y 2016 mantienen una diferencia de precio alrededor del 9% entre

ambos mercados. Esto demuestra que, si bien los usuarios regulados representan casi el

70% de la demanda del país en términos de energía y más del 90% en términos de

clientes, son expuestos a mayores precios por la energía que pagan.

Existen muchos factores que podrían generar esta diferencia tan marcada entre los precios

de los contratos de usuarios regulados y no regulados. Una de las posibles explicaciones

viene dada en función de que aunque la demanda regulada es más estable y no presenta

riesgos significativos, el intermediario (el comercializador) si puede ser riesgoso. Lo

anterior introduciría una distorsión del precio del commodity que resulta en que la demanda

pagaría por un riesgo que no es inherente a la prestación del servicio.

Otra posible explicación de este fenómeno radica en una discriminación de mercados, ya

que los usuarios regulados son más inelásticos que los usuarios no regulados.

Considerando que los primeros tienen una mayor disposición de pago, las ofertas que se

realizan para este tipo de mercados son de mayor cuantía, traduciéndose en que no se

cumpliría el criterio de traslado de eficiencias para la demanda regulada. En resumen, la

situación actual va en contravía al interés general como lo entiende la normatividad.


Baja profundidad de mercados e imposibilidad de determinar la liquidez del mismo

Los mercados eficientes de commodities se caracterizan por ser líquidos y profundos. Un

mercado es líquido si es posible acudir a él para vender o comprar el producto, y realizar

la transacción en corto tiempo y a un precio similar al observado previamente a la

transacción, mientras la profundidad del mercado hace referencia al volumen de producto

transado [31]. Ambas características son necesarias para que el mercado sea competitivo

y tenga una formación de precio eficiente en la medida en que permite que los agentes

participantes encuentren una amplia oferta y demanda por el producto transado, y que al

mismo tiempo puedan tomar/salir/ajustar sus posiciones de forma rápida.

Un indicador típico de la profundidad de un mercado de contratos de energía es la razón

entre el volumen de energía transado a través de contratos y el total de energía consumida

en un periodo determinado. En el primer trimestre de 2019 la unión europea en su informe

de mercados eléctricos señala que el indicador de Alemania es entre 3 y 8 veces mayor

que cualquier otro de los mercados regionales en el primer trimestre del 2019, con un valor

de 13,5 (12.9 en el 2018). En la Figura 2.1-5 se puede ver el volumen mensual de

electricidad negociada en los mercados europeos más líquidos [32].

Figura 2.1-5: Volumen mensual de electricidad negociada en los mercados europeos más líquidos. Tomado de [32].


Como se muestra en la Figura 2.1-6, aunque en el primer trimestre se ve una baja general

del indicador de profundidad respecto al trimestre anterior, por culpa del incremento en el

consumo que desincentivó la actividad de intercambios, se evidencia que en estos

mercados se da una gran liquidez

Figura 2.1-6: Indicador de profundidad Mercados eléctricos europeos -Primer trimestre de 2019. Tomado de [32].

En el caso colombiano se evidencian los siguientes indicadores de profundidad, mostrados en la Figura 2.1-7.

Figura 2.1-7: Indicador de profundidad del mercado eléctrico colombiano años 2003-2016 Tomado de [14].

Se puede concluir que el mercado colombiano es de baja profundidad ya que los valores

históricos están entre 0,95 y 1,2, lo que se traduce en que los mercados de contratos

corresponden a la energía que se consume.


Analizando el mercado de derivados estandarizados de energía Derivex se puede

observar la reducida participación en este mercado. El mercado de derivados cuenta con

dos productos: el contrato futuro de electricidad mensual ELM y el contrato mini de

electricidad mensual ELS.

Las principales características de estos contratos se resumen en la Tabla 2-1.

Tabla 2-1: Principales características contratos ELM y ELS de Derivex [33].

Contrato Futuro de

Electricidad Mensual (ELM)

Contrato Mini de Futuro de

Electricidad Mensual (ELS)

Activo

Subyacente

Precio de electricidad (24

horas)

Precio de electricidad (24

horas)

Tamaño del

contrato 360.000 kWh 10.000 kWh

Generación de

contratos Mensual Mensual

Tick de precio 0,05 pesos por kilovatio hora 0,05 pesos por kilovatio hora

Método de

liquidación Liquidación financiera Liquidación financiera

Último día de

negociación

Último día hábil del mes de

entrega

Último día hábil del mes de

entrega

Día de

vencimiento

Segundo día hábil del mes

siguiente al mes de entrega

Segundo día hábil del mes

siguiente al mes de entrega

Precio de

liquidación

Promedio aritmético de los

precios de referencia del

subyacente de cada uno de los

días del mes

Promedio aritmético de los

precios de referencia del

subyacente de cada uno de los

días del mes

Parámetros de

cantidad para la

Celebración y

Registro

Cantidad máxima para ingresar

una orden: 2000 contratos. Se

podrá solicitar el registro de

operaciones por una cantidad

mínima de un (1) contrato

Cantidad máxima para ingresar

una orden: 72.000 contratos. Se

podrá solicitar el registro de

operaciones por una cantidad

mínima de un (1) contrato

Parámetro 1000 ticks 1000 ticks


En la Figura 2.1-8 se ve el número de contratos ELM transados en cada mes desde 2011

hasta 2016 para Colombia.

Figura 2.1-8: Número de contratos ELM transados a través de Derivex 2011-2016. Tomado de [34].

En la Tabla 2-2 se contrasta la cantidad de energía transada en cada año y el número de

contratos. Se puede identificar que la energía transada en contratos ELM no representan

más del 1% de la demanda total de ese mismo año, por lo que se puede concluir que este

mercado es insignificante para efectos de la gestión de riesgos efectiva del sistema.

Tabla 2-2: Relación entre la energía transada en contratos ELM y la demanda total por año. Tomado de [34].

Año Contratos

ELM Energía [MWh-año] Demanda [MWh-año]

Relación

[%]

2011 590 212.400 56.738.783 0.374

2012 65 23.400 59.369.896 0.039

2013 8 2.880 60.890.277 0.005

2014 16 5.760 63.571.248 0.009

2015 463 166.680 66.006.530 0.253

2016 62 22.320 66.318.433 0.034

Es paradójico que a la luz de las fallas de mercado asociadas a la gestión de riesgo no se

dé una alta participación de generadores ni de comercializadores en este tipo de mercados

de derivados.


Los mercados estandarizados presentan ventajas que los hacen atractivos ya que se

garantiza una formación transparente de precios mediante una participación anónima, que

además aseguran las mismas condiciones para la oferta y demanda. Quienes transan

estos productos obtienen una cobertura del riesgo de crédito ya que los contratos pactados

en este tipo de sistemas deben estar compensados diariamente a través de una cámara

central de riesgos de contraparte.

Al contrastar la situación del mercado eléctrico colombiano frente a lo reportado en el

primer trimestre del 2019 de la comisión europea se observa que en Europa existe una

convivencia entre diferentes mecanismos de comercialización. Los agentes participan

tanto en el mercado de corto plazo (bolsa de energía) como en el mercado de futuros

(exchange) y en los mecanismos de contratación bilateral, como se muestra en la Figura

2.1-9 Según los datos presentados previamente, la situación evidenciada en Colombia es

sintomática de algún tipo de barrera, costo o impedimento de participar en los mercados

estandarizados.

Figura 2.1-9: Comparación de los volúmenes comercializados de electricidad en algunos mercados importantes diarios, futuros y OTC, primer trimestre de 2019. Tomado de [32].

Concentración del mercado

La concentración del mercado es otra de las causas que podrían explicar las anomalías

en la contratación bilateral. En Colombia se puede evidenciar que existe una concentración

de mercado horizontal tanto en generación como en comercialización y a su vez vertical

con los comercializadores integrados verticalmente con generadores.


En el año 2016 se encuentra que casi el 40% de la demanda total está atendida en

promedio por dos comercializadores mostrados en la Tabla 2-3. Al sumar la participación

de una tercera empresa se encuentra que tres empresas atienden al 60% del mercado.

Esta concentración horizontal hace viable la discriminación de precios entre segmentos de

la demanda final, en la medida en que los comercializadores no compiten efectivamente

por la demanda no regulada, o la tienen capturada como en el caso de la demanda

regulada.

Tabla 2-3: Porcentaje de participación de los mayores comercializadores en el mercado eléctrico colombiano año 2016. Tomado de [14].

Nombre Grupo Ventas 2016

[GWh]

% participación

Electrificadora Del

Caribe S.A E.S.P - 11.659 21,5

Empresas Públicas

de Medellín E.S.P EPM 9.645 17,8

Codensa S.A E.S.P Enel 8.323 15,4

Emgesa S.A E.S.P Enel 3.424 6,3

ISAGEN S.A E.S.P - 2.972 5,5

La concentración horizontal en la oferta implica que en las convocatorias, en las que por

diseño se conoce al comercializador que compra, los generadores pueden discriminar a

ciertos comercializadores para favorecer a su comercializador verticalmente integrado,

bien sea por una estrategia excluyente al restringir la oferta a la competencia o a través

de precios, lo que afecta aún más la eficiencia en la formación de precios en el mercado

de contratos.

Se dice que un mercado tiene las condiciones abiertas de competencia cuando se

presenta una participación considerable de comercializadores puros, en la Figura 2.1-10

se puede ver que en los últimos años solo 20% de los agentes participan como

comercializadores puros, resaltándose el año 2006 en donde 16 agentes (36%)

pertenecían a este tipo.


Figura 2.1-10: Cantidad de agentes por tipo de integración. Tomado de [14].

Al complementar este análisis con la energía vendida, el panorama es menos alentador.

Como se ve en la Figura 2.1-11, en el año 2016 los comercializadores puros no superaron

el 1% del total de las ventas, lo cual ayuda a entender que los comercializadores puros

tienen una participación del mercado marginal y distribuida entre una gran cantidad de

agentes. Se puede identificar que el 64% del mercado es atendido por empresas

verticalmente integradas tipo generador-distribuidor-comercializador (G,D,C), que al

complementar con las comercializadoras integradas a la distribución (D,C) abarcan más

del 91% del mercado, lo que demuestra una alta concentración entre agentes integrados.

Figura 2.1-11: Participación en ventas por tipo de integración entre agentes. Tomado de [14].


En resumen, dada la concentración de los mercados y la falta de anonimato en las

compras de energía se reduce la competencia a la que se deberían afrontar los grandes

comercializadores y generadores. Así mismo, limita la posibilidad de ciertos

comercializadores en acceder a contratos de energía con precios atractivos para atender

a sus mercados.

2.2 Limitaciones en el mercado de excedentes de energía eléctrica de usuarios regulados

En Colombia se emitió en el 2014 la ley 1715 que tiene por objeto promover el desarrollo

y la utilización de las fuentes no convencionales de energía en el SIN, principalmente

aquellas de carácter renovable y así mismo autoriza la entrega de excedentes de energía

a la red por parte de autogeneradores. Además, le otorgó a la CREG las facultades

asociadas a los procedimientos de conexión, operación, respaldo y comercialización de

energía de la autogeneración y de la generación distribuida [4]. Esta a su vez atendió la

tarea propuesta por la ley a través de la resolución de consulta 121 de 2017, y finalmente

con la resolución 030 de 2018 reguló las actividades de autogeneración a pequeña escala

y de generación distribuida en el SIN.

2.2.1 Alternativas de entrega de los excedentes de AGPE

En el capítulo III, la resolución 030 establece cuál es el método de comercialización de

energía mediante el cual los generadores distribuidos (GD) y los autogeneradores de

pequeña escala (AGPE) podrán entregar sus excedentes. En el caso de estos últimos, sus

alternativas se describen en el artículo 16 “Alternativas de entrega de los excedentes de

AGPE” [5] y se muestran a continuación:

“1. Si es un AGPE que no utiliza FNCER,

a) A un comercializador que atiende mercado regulado, directamente sin convocatoria

pública, siempre y cuando no exista relación de control entre el comprador y el vendedor,

entendido este en los términos del numeral 4 del artículo 45 del Decreto 2153 de 1992. En

este caso, el precio de venta será única y exclusivamente el precio en la bolsa de energía

en cada una de las horas correspondientes.

b) A generadores o comercializadores que destinen dicha energía a la atención exclusiva

de usuarios no regulados. En este caso, el precio de venta es pactado libremente.


c) Al comercializador integrado con el OR, quien está obligado a recibir los excedentes

ofrecidos. En este caso, el precio de venta es el precio horario en la bolsa de energía

2. Si es un AGPE que utiliza FNCER,

a) A un comercializador que atiende mercado regulado, directamente sin convocatoria

pública, siempre y cuando no exista relación de control entre el comprador y el vendedor,

entendido este en los términos del numeral 4 del artículo 45 del Decreto 2153 de 1992. En

este caso, el precio máximo de venta es el precio definido en el Artículo 17 de esta

resolución.

b) A generadores o comercializadores que destinen dicha energía a la atención exclusiva

de usuarios no regulados. En este caso, el precio de venta es pactado libremente.

c) Al comercializador integrado con el OR, quien está obligado a recibir los excedentes

ofrecidos. En este caso, el precio de venta es el precio definido en el Artículo 17 de esta

resolución.”

2.2.2 Reconocimiento de los excedentes de AGPE

En el Artículo 17 de la resolución 030 de 2018 se establece como se dará el

reconocimiento de excedentes de AGPE que utiliza FNCER. Al cierre de cada periodo de

facturación, los excedentes se reconocerán como créditos de energía al AGPE que utiliza

FNCER de acuerdo con las siguientes reglas [5]:

“1. Para AGPE con capacidad instalada menor o igual a 0,1 MW:

a) Los excedentes que sean menores o iguales a su importación serán permutados por su

importación de energía eléctrica de la red en el periodo de facturación.

Por estos excedentes, el comercializador cobrará al AGPE por cada kWh el costo de

comercialización que corresponde al componente Cvm,i,j, de la Resolución 119 de 2007 o

aquella que la modifique o sustituya.

b) Los excedentes que sobrepasen su importación de energía eléctrica de la red en el

periodo de facturación, se liquidarán al precio horario de bolsa de energía correspondiente.

2. Para AGPE con capacidad mayor a 0,1 MW:

a) Los excedentes que sean menores o iguales a su importación serán permutados por su

importación de energía eléctrica de la red en el periodo de facturación.


Por estos excedentes, el comercializador cobrará al AGPE por cada kWh el costo de

comercialización el cual corresponde a la variable Cvm,i,j y el servicio del sistema como la

suma de las variables Tm, Dn,m, PRn,m,i,j y Rm,i; en ambos casos definidos en la

Resolución 119 de 2007 o aquella que la modifique o sustituya. En el caso de usuarios no

regulados, estas variables corresponden a las pactadas entre las partes.

b) Los excedentes que sobrepasen su importación de energía eléctrica de la red en el

periodo de facturación, se liquidarán al precio horario de bolsa de energía correspondiente.

Parágrafo. En los días en que exista periodo crítico se entiende que el precio de bolsa de

energía aplicable es el precio de escasez ponderado de ese día según se define en la

Resolución CREG 071 de 2006.”

El artículo 16 de la resolución la CREG permite la venta de cada kWh producido a un

comercializador, no necesariamente a su comercializador articulado a su operador de red.

Sin embargo, hoy en día no existe un mecanismo que permita a los usuarios finales vender

sus kWh de una manera natural. Especialmente, no existe un mecanismo que permita la

venta automática o manual de dicha energía, lo cual desincentiva la creación de un posible

submercado de energía eléctrica.

El decreto 348 de 2017 expresa que el mecanismo de los excedentes de autogeneración

a pequeña escala que utilicen fuentes no convencionales de energía renovable (FNCER),

que se entreguen a la red de distribución, se reconocerán como créditos de energía. El

contar con créditos de energía permite visualizar un submercado de energía eléctrica en

donde el producto a transar sean dichos créditos. La reglamentación permite a los usuarios

vender su energía a cualquier comercializador y puesto que estos excedentes están

registrados en forma de créditos de energía, se puede crear una especie de subasta en

donde los usuarios pueden poner sus excedentes a la venta a un precio específico, en

caso tal de que no sea comprado mediante el mecanismo de subasta será cruzado y

pagado por su comercializador articulado al OR al precio definido en la resolución CREG

030 de 2018.

Adecuación de contratos uniformes

El comercializador es responsable de adecuar los contratos de condiciones uniformes de

los usuarios regulados a quienes compre excedentes, para reflejar sus obligaciones con

ellos. Razón por la cual, está bajo potestad del comercializador definir un esquema de


contratación bilateral con sus usuarios, siempre y cuando se encuentre enmarcado en el

contrato uniforme y se respeten las condiciones establecidas por el regulador.

Ejercicio dominante por el comercializador incumbente

Según los datos del Sistema Único de Información (SUI), más del 98% de la demanda

regulada en Colombia es atendida por el operador de red, lo cual deja ver un ejercicio de

poder dominante por el comercializador incumbente, que se ve favorecido bajo el marco

regulatorio frente a otros comercializadores por operar la red de distribución. Los

comercializadores incumbentes, al atender clientes por defecto, no tienen incentivo alguno

a adaptar nuevas tecnologías o a favorecer la innovación en su propuesta de valor a los

usuarios regulados. Además, la gran mayoría de usuarios regulados desconoce la

posibilidad de elección de su comercializador de electricidad y se enfrenta a otras barreras

como los altos costos para cambiar de comercializador y la asimetría en la información

[14].

2.3 Propuesta de creación de un mercado de contratos anónimos estandarizados en el Mercado Eléctrico Mayorista

La CREG desarrolló la propuesta 106 de 2017(Circular 079/2017) de iniciativa regulatoria

con la finalidad de implementar un Mercado Anónimo Estandarizado (MAE) y algunas

alternativas para poder trasladar los precios de las transacciones que se realicen allí, en

el componente del CU del servicio de energía eléctrica.

Según la circular CREG 079 de 2017, el MAE deberá contar con dos instancias de

negociación: un mercado primario donde se deberán transar contratos de cobertura de

precios de energía con plazo de un año y precios constantes y uniformes durante dicho

plazo, y un mercado secundario continuo con la frecuencia suficiente que permita negociar

las obligaciones adquiridas en el mercado primario [24].

2.3.1 Mercado Primario

Este deberá tener una periodicidad inicial de al menos una vez por semana y con una

duración semejante a la de otros mercados similares. Deberá poseer un algoritmo de

casación que maximice la cantidad de energía tranzada y que minimice las cantidades


remanentes. En esta subasta las puntas de compra y de venta se casarán únicamente

hasta que finalice el tiempo de dicha subasta, de esta forma otros agentes tendrán la

oportunidad de pujar por las oportunidades tomadas por los demás participantes. Las

ofertas de compra y venta deben tener carácter vinculante, ser registradas en el sistema

y ser compensadas por una cámara central de riesgo de contraparte. Para evitar la

manipulación de precios por parte de los participantes el sistema de mercado deberá

contar con mecanismos usados en otros mercados similares como los límites de

participación o reglas de finalización aleatoria.

2.3.2 Mercado secundario.

El mercado secundario debe permitir negociar cualquier obligación adquirida en el

mercado primario, sin limitarse únicamente a estos. En este mercado se busca que los

agentes puedan realizar operaciones que lleven a la gestión activa del riesgo de sus

portafolios.

2.3.3 Limitaciones legales

Los mercados de derivados son regulados por la Unidad de Proyección Normativa y

Estudios de Regulación Financiera (URF) del Ministerio de Hacienda y controlados por la

Superintendencia Financiera. Por tanto, les son aplicables disposiciones y objetivos de

intervención del estado que divergen de la actividad de la prestación del servicio de

energía eléctrica y en relación con los objetivos regulatorios por los que se debe guiar la

CREG en el cumplimiento de sus funciones. Las principales normas que rigen el mercado

de derivados son las leyes 964 de 2005 y el decreto 1796 y 1797 de 2008 y el decreto

2555 de 2010.

2.4 Mercados de futuros y opciones

Aunque existe la plataforma Derivex que funciona como un mercado de futuros, esta no

cumple con los requisitos de liquidez esperados tal cual como se describe en el aparte

2.1.3. Adicionalmente, no existe en Colombia una plataforma sobre la cual desarrollar un

mercado de opciones, limitando el fortalecimiento y la diversificación de las transacciones

del mercado.


Las opciones financieras son instrumentos derivados que se establecen como un contrato

que a cambio del pago de un precio (prima) da a su comprador el derecho, pero no la

obligación, a comprar o vender bienes o valores. El comprador de una opción, paga la

prima de la operación y adquiere el derecho, pero no la obligación, de realizar una

transacción de compra (conocidos en inglés como opción call) o de venta (conocidos en

inglés como opción put) de un instrumento dado a un determinado nivel de strike. La

transacción se realiza en la fecha de vencimiento de la opción, pero el propietario de la

opción tiene la posibilidad de revender en el mercado el instrumento adquirido en cualquier

momento [35] [36].

2.4.1 Ganancia en los mercados de opciones

Existen dos tipos de ganancia en los mercados de opciones, la ganancia del vendedor y

la del comprador. La ganancia del vendedor de la opción corresponde al valor de la prima

obtenida a la hora de realizar una transacción cuyo importe total de la prima constituirá el

beneficio del vendedor sólo cuando el comprador no ejerce su derecho a ejecutar la

opción. Mientras que la ganancia del comprador podrá variar dependiendo del tipo de

opción, así, en la opción venta hay mayor beneficio para el tenedor de la opción cuanto

más a la baja esté el mercado el día de su vencimiento. En caso de que, en la fecha de

ajuste, el precio de mercado esté por encima del precio de ejecución, el tenedor tendrá

una pérdida por el valor total de la prima. En la opción de compra hay mayor beneficio

cuanto más al alza se encuentre el mercado el día de su vencimiento. En el caso de que,

a la fecha de vencimiento, el precio de mercado sea inferior al nivel de ejecución, el tenedor

tendrá una pérdida por el valor total de la prima c.

2.4.2 Beneficios de las opciones financieras

Se conoce que los momentos de mayor volatilidad o incertidumbre de los mercados son

aquellos en los que más se puede capitalizar o perder con las opciones. Las opciones son

ampliamente usadas para las operaciones de cobertura, por ejemplo, en el cambio de

divisas se minimizan de manera eficaz el riesgo relacionado con las variaciones que puede

afectar a su actividad económica. También es posible especular para obtener ganancias

al intentar predecir las tendencias futuras del mercado [35].


2.4.3 Costos de la operación

En este tipo de operaciones solamente el comprador asume un costo cuyo valor se

determina a través de la prima. Sin embargo, en la fecha de vencimiento de la opción, el

vendedor puede verse obligado a costear la diferencia entre el precio de ejercicio de la

opción y el precio de mercado.

La relación entre el precio spot del subyacente y el precio de ejecución, la volatilidad del

mercado, los tipos de interés o de otros valores de financiación del elemento subyacente,

el tiempo que separa de la fecha de vencimiento de la opción determinan el valor de la

prima [35].

3 Automatización de contratos

A partir de la información recaudada en el capítulo 2 se seleccionaron diferentes casos de

estudio sobre los cuales se propuso un conjunto de contratos inteligentes desarrollados

en una plataforma Blockchain que brindan un mecanismo transaccional para la

comercialización de energía eléctrica en Colombia: Contratos típicos de energía eléctrica,

liquidación del mercado eléctrico mayorista, y el mercado de futuros y opciones. Se

desarrolla en cada caso un algoritmo en el lenguaje de programación Solidity, cuya sintaxis

es similar a la de JavaScript y está enfocado específicamente a la Máquina Virtual de

Ethereum (EVM por sus siglas en inglés) el cual es un entorno de ejecución de contratos

inteligentes en Ethereum [37].

Los contratos desarrollados se realizaron y se ejecutaron en el entorno de prueba REMIX

[38], que es una herramienta de código abierto que permite escribir, probar, depurar e

implementar contratos de Solidity. El código ejecutado en este entorno no tiene acceso a

ningún proceso, ni a la red ni al sistema de ficheros, inclusive, los contratos inteligentes

tienen acceso limitado a otros contratos inteligentes.

3.1 Contratos tradicionales de energía

De acuerdo a lo visto en el aparte 2.1.1, los principales esquemas de contratación con los

que se atiende la comercialización de energía son los contratos tipo pague lo contratado,

pague lo contratado condicional y pague lo demandado. Razón por la cual se desarrolló

para cada uno de estos un contrato inteligente capaz de liquidarlo.

3.1.1 Contratos “pague lo contratado”

Este contrato se despliega creando un usuario administrador (Admin) con la capacidad de

administrar el sistema. Este tiene la responsabilidad de crear la cantidad de activos de

cada agente en el sistema mediante la función CrearBalances y los contratos reportados


por los agentes mediante la función CrearContratos, que recibe como entradas la

información básica necesaria para establecer un contrato de energía de este tipo:

comprador, vendedor, energía negociada, precio pactado y el consumo del cliente (valor

que debe ser actualizado en la fecha de liquidación).

Existe un registro creado llamado balances que se encarga de almacenar el estado de

cuenta de cada uno de los agentes. A la hora de realizar la liquidación el administrador

debe enviarle a la aplicación el valor del precio de bolsa (función ModificarPrecioBolsa) y

los consumos de cada agente (función ModificarConsumo). De esta manera, al ejecutar la

función Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el sistema y se evalúa la

energía contratada versus el consumo de cada agente y se transfiere la cantidad de

recursos pactados del comprador al vendedor, según la regla de liquidación propia de este

tipo de contratos, tal cual como se nombran en el aparte 2.1.1.

Al crearse un nuevo contrato y al realizar una transferencia de activos se emite un evento

que sirve para enlazar este contrato con cualquier tipo de aplicación externa o API que

podrían aumentar la interacción con otros contratos, interfaces externas o personas.

Algoritmo 1: Contrato Inteligente: Sistema automático de liquidación de contratos

“Pague lo contratado”

pragma experimental ABIEncoderV2; contract PagueloContratado { address public Admin; constructor() public { Admin = msg.sender; } modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount); struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador; address payable CompradorAddress;

Automatización de contratos 57

uint Energia; uint Precio; uint Consumo; //uint TimeInicial; //uint Timefinal; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; //function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint _Consumo, uint _TimeInicial, uint _TimeFinal) public { function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint _Consumo) public { //uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _Consumo, _TimeInicial, _TimeFinal)) - 1; uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _Consumo)) - 1; emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now); // } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return; balances[receiver] += amount; } function ModificarConsumo(uint _ContractId, uint _Consumo) external OnlyOwner { Contratos[_ContractId].Consumo = _Consumo; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function Liquidacion() external OnlyOwner { for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){ uint Y= (Contratos[i].Energia - Contratos[i].Consumo) * PrecioBolsa; if (Contratos[i].Consumo <= Contratos[i].Energia){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Y + Contratos[i].Consumo * Contratos[i].Precio); } else { Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Y + Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio);


} } } }

3.1.2 Contratos “pague lo demandado”












función Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el sistema y se evalúa la



tipo de contratos, tal cual como se nombran en el aparte 2.1.1.





“Pague lo demandado”

pragma experimental ABIEncoderV2; contract PagueloDemandado { address public Admin; constructor() public { Admin = msg.sender; }


modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount); struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador; address payable CompradorAddress; uint Energia; uint Precio; uint Consumo; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint _Consumo) public { uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _Consumo)) - 1; emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now); // } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return; balances[receiver] += amount; } function ModificarConsumo(uint _ContractId, uint _Consumo) external OnlyOwner { Contratos[_ContractId].Consumo = _Consumo; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function Liquidacion() external OnlyOwner { for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){


uint Y= (Contratos[i].Energia - Contratos[i].Consumo) * PrecioBolsa; if (Contratos[i].Consumo <= Contratos[i].Energia){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Contratos[i].Consumo * Contratos[i].Precio); } else { Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Y + Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio); } } } }

3.1.3 Contratos “pague lo contratado- condicionado”












función Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el sistema, y se verifica la

condición de ejecución almacenada en una variable booleana del contrato. Si este contrato

fue necesario para atender la demanda del comercializador, se evalúa la energía

contratada versus el consumo de cada agente y se transfiere la cantidad de recursos

pactados del comprador al vendedor, según la regla de liquidación propia de este tipo de

contratos, tal cual como se nombran en el aparte 2.1.1.






“Pague lo contratado-Condicionado”

pragma experimental ABIEncoderV2; contract PagueloContratadoCondicionado { address public Admin; constructor() public { Admin = msg.sender; } modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount); struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador; address payable CompradorAddress; uint Energia; uint Precio; uint Consumo; bool Condicion; //uint TimeInicial; //uint Timefinal; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint _Consumo, bool _Condicion) public { uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _Consumo, _Condicion)) - 1; emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now); // } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return;


balances[receiver] += amount; } function ModificarConsumo(uint _ContractId, uint _Consumo) external OnlyOwner { Contratos[_ContractId].Consumo = _Consumo; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function Liquidacion() external OnlyOwner { for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){ if (Contratos[i].Condicion = true){ uint Y= (Contratos[i].Energia - Contratos[i].Consumo) * PrecioBolsa; if (Contratos[i].Consumo <= Contratos[i].Energia){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Y + Contratos[i].Consumo * Contratos[i].Precio); } else { Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Y + Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio); } } } } }

3.2 Sistemas automáticos de liquidación del Mercado Eléctrico Mayorista

Para lograr atender la demanda del país se realiza cada día el proceso de despacho de

energía eléctrica y luego su posterior liquidación, en donde se puede evidenciar que todo

este proceso equivale a un sistema de balance que se puede automatizar mediante un

contrato inteligente.


3.2.1 Sistema automático de liquidación del Mercado Eléctrico Mayorista - Comercializador

Se describe a continuación el proceso de liquidación según se detalla en la resolución

CREG 024 de 1994 [25]:

“Para cada comercializador, independiente de los tipos de contrato de energía a largo plazo

que haya suscrito y en cada período tarifario se realiza el siguiente proceso:

▪ Se toma como base su demanda comercial calculada.

▪ Se ordenan todos sus contratos en la siguiente forma: primero se ordenan por orden de

precio todos los contratos del tipo “Pague lo Contratado” y “Contratado Condicional”, a

continuación, se ubican también en orden ascendente de precios los contratos del tipo

“Pague lo demandado”.

▪ Se determinan los contratos necesarios para satisfacer la demanda real del comercializador

(demanda comercial), en el orden descrito anteriormente.

▪ Si la suma de todos los contratos del comercializador es menor o igual a la demanda

comercial, entonces todos los contratos se consideran asignados.

▪ Si los contratos no cubren su demanda real, el comercializador paga la diferencia al precio

de la bolsa en la Bolsa de energía.

▪ Si hay contratos del tipo “Pague lo contratado condicional” que, de acuerdo con el

ordenamiento inicial, no fueron requeridos para atender la demanda, estos no se

consideran despachados.

▪ Los contratos tipo «Pague lo contratado» siempre se consideran asignados y si la suma de

éstos supera la demanda comercial, el comercializador recibe un pago por la diferencia

liquidada al precio de la bolsa.

▪ Si hay uno o más contratos tipo «Pague lo demandado» del mismo precio que conlleven a

superar la demanda comercial, entonces se determina la porción de cada contrato asignada

en forma proporcional a las magnitudes de los contratos.

▪ Para todos los Agentes generadores involucrados se recalcula el volumen real de contratos

despachados, restando el excedente de contratos tipo “Pague lo demandado” no

entregados.”

En este contrato inteligente se desarrolla una versión aproximada del esquema de

liquidación del MEM-Comercializador. Este contrato se despliega creando un usuario

administrador (Admin) con la capacidad de administrar el sistema y un usuario definido

como Bolsa, que representará a la bolsa de energía. El primero tiene la responsabilidad

de crear la cantidad de activos de cada agente en el sistema mediante la función


CrearBalances y los contratos reportados por los agentes mediante la función

CrearContratos, que recibe como entradas la información básica necesaria para

establecer contratos de energía de diferentes tipos: comprador, vendedor, tipo de contrato,

energía negociada, precio pactado, consumo del cliente (valor que debe ser actualizado

en la fecha de liquidación).




los consumos de cada agente (función ModificarConsumo), de esta manera al ejecutar la

función de Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el sistema y se evalúa la



tipo de contratos.

Al crearse un nuevo contrato y al realizar una transferencia de activos se crea un evento




MEM-Comercializador

pragma experimental ABIEncoderV2; contract LiquidacionMEM { address public Admin; address public Bolsa; constructor() public { Admin = msg.sender; Bolsa = msg.sender; } modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount);


struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador; address payable CompradorAddress; uint Energia; uint Precio; uint DemandaComercialCalculada; //uint TimeInicial; //uint Timefinal; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint _DemandaComercialCalculada) public { uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _GeneracionIdeal)) - 1; emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now); // } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return; balances[receiver] += amount; } function ModificarDemandaComercialCalculada(uint _ContractId, uint _DemandaComercialCalculada) external OnlyOwner { Contratos[_ContractId].DemandaComercialCalculada = _DemandaComercialCalculada; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function Liquidacion() external OnlyOwner { uint Count= 0; for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){ Count = Count + Contratos[i].Energia; if (Count <= Contratos[i].DemandaComercialCalculada){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio);


} else { Send(Contratos[i].CompradorAddress, Bolsa, Contratos[i].Energia * PrecioBolsa); } } } }

3.2.2 Sistema automático de liquidación de contratos MEM-Generador

Al igual que en el caso del proceso de liquidación de contratos MEM-Comercializador, el

proceso de liquidación para los generadores también se encuentra detallado en la

resolución CREG 024 de 1994 [25] tal como se describe a continuación:

“Para los generadores y para cada período de liquidación, los contratos asignados y las

compras o ventas a la bolsa se determinan en la siguiente forma:

▪ Con base en la programación SIC (despacho ideal), se determina el despacho ideal de

cada generador (sumatoria de sus unidades).

▪ Se compara el despacho ideal de cada generador con el total de sus contratos

despachados (asignados)

▪ Si el volumen total de los contratos es mayor que la generación total ideal para el generador,

éste es responsable de pagar esta diferencia al precio de la Bolsa.

▪ Si el volumen total de los contratos es menor que la generación ideal para el generador,

éste recibirá un pago correspondiente a la diferencia, liquidada al precio de la bolsa.

Los generadores no despachados centralmente y registrados ante el SIC no se consideran para

propósitos de fijar el Precio en la bolsa de energía; sin embargo, la parte de su generación

inyectada al sistema (no contratada) debe ser pagada al Precio de la energía en la bolsa.

Los consumos de los generadores y en general la energía que aparece como demanda de los

mismos se liquida al precio de la energía en la Bolsa.”

En este contrato inteligente se desarrolla una versión aproximada del esquema de

liquidación del MEM- Generador. Este se despliega creando un usuario administrador

(Admin) con la capacidad de administrar el sistema y un usuario definido como Bolsa, que

representará a la bolsa de energía. El primero tiene la responsabilidad de crear la cantidad

de activos de cada agente en el sistema mediante la función CrearBalances y los contratos

reportados por los agentes mediante la función CrearContratos, que recibe como entradas


la información básica necesaria para establecer contratos de energía de diferentes tipos:

energía negociada, precio pactado, consumo del cliente (valor que debe ser actualizado

en la fecha de liquidación).




el valor de generación ideal de cada generador (función ModificarGeneracionIdeal), de

esta manera al ejecutar la función Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el

sistema y se evalúa la energía pactada en uno versus el consumo de cada agente y se

transfiere la cantidad de recursos pactados del comprador al vendedor, según la regla de

liquidación propia de este tipo de contratos.

Al crearse un nuevo contrato y al realizar una transferencia de activos se crea un evento




MEM-Generador

pragma experimental ABIEncoderV2; contract ContratoGeneradorMEM { address public Admin; address public Bolsa; constructor() public { Admin = msg.sender; Bolsa = msg.sender; } modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount); struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador;


address payable CompradorAddress; uint Energia; uint Precio; uint GeneracionIdeal; //uint TimeInicial; //uint Timefinal; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint _GeneracionIdeal) public { uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _GeneracionIdeal)) - 1; emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now); // } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return; balances[receiver] += amount; } function ModificarGeneracionIdeal(uint _ContractId, uint _GeneracionIdeal) external OnlyOwner { Contratos[_ContractId].GeneracionIdeal = _GeneracionIdeal; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function Liquidacion() external OnlyOwner { uint Count= 0; for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){ Count = Count + Contratos[i].Energia; if (Count <= Contratos[i].GeneracionIdeal){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio); } else { Send(Contratos[i].CompradorAddress, Bolsa, Contratos[i].Energia * PrecioBolsa);


} } } }

3.3 Mercado de Futuros y opciones

De acuerdo al aparte 2.1.3 la baja liquidez del mercado de futuro y la ausencia de un

mercado de opciones han aportado a los pequeños volúmenes de energía transados y a

la baja profundidad del mercado, lo que se traduce en una baja gestión del riesgo por parte

de los agentes y finalmente en una ineficiencia en el precio del CU para los usuarios.

Razón por la cual se presenta una versión simplificada de un sistema de mercados de

futuros y opciones.

3.3.1 Contrato de futuros






comprador, vendedor, energía negociada, precio pactado, el consumo del cliente (valor

que debe ser actualizado en la fecha de liquidación) y fecha de cierre o Strike.





función Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el sistema, y se verifica si la

fecha actual de ejecución de la liquidación es mayor que la fecha de cierre o Strike. En

caso afirmativo, se transfiere la cantidad de recursos pactados del comprador al vendedor

y se cambia el estado de ejecutado a Falso para evitar que en una próxima liquidación

este contrato sea tenido en cuenta.





Algoritmo 6: Contrato Inteligente: Mercado de futuros

pragma experimental ABIEncoderV2; contract Futuro { address public Admin; constructor() public { Admin = msg.sender; } modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount); struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador; address payable CompradorAddress; uint Energia; uint Precio; uint32 Strike; bool Ejecutado; //uint TimeInicial; //uint Timefinal; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress, string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, uint32 _Strike, bool _Ejecutado) public { uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador, _CompradorAddress,_Energia, _Precio, _Strike, _Ejecutado)) - 1; emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now);


// } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return; balances[receiver] += amount; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function Liquidacion() external OnlyOwner { for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){ if ((Contratos[i].Strike >= uint32(now)) && (Contratos[i].Ejecutado = false)){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress, Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio); Contratos[i].Ejecutado = true; } } } }

3.3.2 Contrato de opciones






comprador, vendedor, energía negociada, precio pactado, tipo (Opción de compra u

opción de venta) el consumo del cliente (valor que debe ser actualizado en la fecha de

liquidación) y fecha de cierre o Strike.

El código debe recibir tanto del comprador como del vendedor su posición respecto a la

opción. Estas decisiones serán almacenadas en dos estados: IntencionCompra e

IntencionVenta que servirán como variables auxiliares al momento del agente tomar la

opción o no hacerlo.






función Liquidación se recorre cada uno de los contratos en el sistema, y se verifica si la

fecha actual de ejecución de la liquidación es mayor que la fecha de cierre o Strike. En

caso afirmativo, se verifican los estados de IntencionVenta e IntencionCompra y si ambos

son verdaderos se transfiere la cantidad de recursos pactados del comprador al vendedor,

o del vendedor al comprador dependiendo del tipo de opción. Por último, se cambia el

estado de ejecutado a Falso para evitar que en una próxima liquidación este contrato sea

tenido en cuenta.




Algoritmo 7: Contrato Inteligente: Mercado de opciones

pragma experimental ABIEncoderV2; contract Opciones { address public Admin; constructor() public { Admin = msg.sender; } modifier OnlyOwner() { require (msg.sender == Admin); _; } uint PrecioBolsa = 0; event NewContract (uint Id, address Vendedor, address Comprador); event Sent(address from, address to, uint amount); struct Contrato { string Vendedor; address payable VendedorAddress; string Comprador; address payable CompradorAddress; uint Energia; uint Precio; string Tipo; // {CALL / PUT} uint Strike;


bool Ejecutado; bool IntencionCompra; bool IntencionVenta; uint Prima; //uint TimeInicial; //uint Timefinal; } Contrato[] private Contratos; mapping (address => uint) private balances; function CrearContrato(string memory _Vendedor, address payable _VendedorAddress,

string memory _Comprador, address payable _CompradorAddress,uint _Energia, uint _Precio, string _Tipo, uint _Strike, bool _Ejecutado, bool _IntencionCompra, bool _IntencionVenta, uint _Prima) public OnlyOwner {

uint Id = Contratos.push(Contrato(_Vendedor, _VendedorAddress, _Comprador,

_CompradorAddress,_Energia, _Precio, _Tipo, _Strike, _Ejecutado, _IntencionCompra, _IntencionVenta, _Prima)) - 1;

emit NewContract(Id, _VendedorAddress, _CompradorAddress); if (keccak256(_Tipo) == keccak256("CALL")) { Send(_CompradorAddress, _VendedorAddress, _Prima); } else if (keccak256(_Tipo) == keccak256("PUT")) { Send(_VendedorAddress, _CompradorAddress, _Prima); } } //function OnTime(Contrato memory _contrato) private returns (bool) { // return (_contrato.TimeInicial <= now && _contrato.Timefinal >= now); // } function CrearBalance(address receiver, uint amount) external OnlyOwner { if (msg.sender != Admin) return; balances[receiver] += amount; } function ModificarPrecioBolsa(uint _PrecioBolsa) public OnlyOwner { PrecioBolsa = _PrecioBolsa; } function Send(address giver, address receiver, uint amount) private { if (balances[giver] < amount) return; balances[giver] -= amount; balances[receiver] += amount; emit Sent(giver, receiver, amount); } function ModificarIntencionCompra(uint _ContractId, bool _IntencionCompra) external

{ if (msg.sender != Contratos[_ContractId].CompradorAddress) return; Contratos[_ContractId].IntencionCompra = _IntencionCompra; } } function ModificarIntencionVenta(uint _ContractId, bool _IntencionVenta) external { if (msg.sender != Contratos[_ContractId].VendedorAddress) return;


Contratos[_ContractId].IntencionVenta = _IntencionVenta; } } function Liquidacion() external OnlyOwner { for(uint i = 0; i < Contratos.length; i++){ if (Contratos[i].Ejecutado = true){ continue; } if (keccak256(Contratos[i].Tipo) == keccak256("CALL") &&

Contratos[i].IntencionCompra = true && Contratos[i].Strike >= uint32(now)){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress,

Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio); Contratos[i].Ejecutado = true; } else if (keccak256(Contratos[i].Tipo) == keccak256("PUT") &&

Contratos[i].IntencionVenta = true && Contratos[i].Strike >= uint32(now)){ Send(Contratos[i].CompradorAddress, Contratos[i].VendedorAddress,

Contratos[i].Energia * Contratos[i].Precio); Contratos[i].Ejecutado = true; } } } }

4 Comparativa entre los esquemas tradicionales y el modelo basado en contratos inteligentes

Para comparar los mecanismos transaccionales actuales y los propuestos en este trabajo

se describe su desempeño frente a los principios rectores y características interpuestos

por la CREG para los posibles mercados eléctricos anónimos que han de aparecer en el

futuro.

4.1 Criterios de comparación

El precio se considera como la señal de mayor información de un mercado. Por tanto, un

mercado estandarizado de contratos debe garantizar ciertos principios rectores y

características [24] que garanticen que el precio que allí se forme pueda ser utilizado como

referente para el traslado del costo al usuario en concordancia con los principios

establecidos en la ley 142 de 1994.

Los principios rectores y características que debe cumplir un mercado son [24]:

▪ Eficiencia: La formación de precios debe estar libre de manipulación o ejercicio de

poder de mercado por parte de algún agente. Además, se debe garantizar que los

resultantes de las transacciones tengan amplia difusión y publicación. El mercado debe

estar alineado por este principio rector ya que es objetivo primordial de la regulación el

poder traspasar al usuario un precio eficiente.

▪ Transparencia: Todos los agentes deben disponer de la misma información al

momento de la toma de decisiones.

▪ Igualdad/Neutralidad: El sistema de mercado debe garantizar que las reglas de

funcionamiento del mercado contemplen el mismo trato para todos los participantes, y


que no favorezcan a alguno sin importar el tamaño o importancia del agente. Este

principio está relacionado con la prevención de cualquier práctica indebida.

▪ Centralización: El MAE debe permitir la consolidación de todas las ofertas y

demandas de cobertura de precio de energía eléctrica, para diferentes plazos y de

diferentes entes (Generadores, comercializadores, otros agentes).

▪ Anonimato: El MAE debe permitir que las transacciones sean anónimas y debe existir

un mecanismo de compensación ante una cámara central de riesgo de contraparte, de

tal manera que exista una manera eficiente de gestión de riesgo.

▪ Seguridad: El MAE debe asegurar el que todos los participantes se encuentren

protegidos contra todo tipo de prácticas fraudulentas. El sistema debe cumplir con

todas las normas de contabilidad vigentes, y debe tener un sistema de información

relevante y suficiente que esté al alcance de todos los participantes, de tal manera que

estos puedan evaluar los riesgos potenciales y beneficios a la hora de la toma de

decisiones.

▪ Independencia: Aquel que preste la infraestructura transaccional del MAE no podrá

tener ningún tipo de posición o participación dentro del MAE, y la gobernanza de este

garantice que no existan conflictos de interés de ningún tipo con los participantes.

▪ Acreditación: Con el objetivo de que se puedan cumplir las exigencias de las

contrapartes, aquellos que participen dentro del MAE deben haber pasado por un

proceso de registro y certificación, que cumplan con los criterios mínimos de capital y

recursos.

▪ Liquidez: Para que los entes participantes puedan comprar y vender rápidamente sus

posiciones, el MAE debe tener un volumen y frecuencia de transacciones que permita

realizarlo.

▪ Gestión eficiente del riesgo: El MAE deberá gestionar de forma eficiente el riesgo a

través de la definición de los requisitos sobre el capital y otros requisitos prudenciales

que sean suficientes para minimizar el riesgo de las transacciones. Por lo que se

Comparativa entre los esquemas tradicionales y el modelo basado en contratos inteligentes

77

requiere un proceso de compensación y liquidación debidamente supervisado y en

donde establezcan procedimientos efectivos y legales para lidiar con los casos de

incumplimiento.

▪ Reporte de información: El MAE deberá contar con un sistema de reportes de

información público, veraz y actualizado sobre los volúmenes transados, precios,

ofertas y demandas realizadas por los participantes.

4.2 Comparación

De la Tabla 4-1 a la Tabla 4-11 se comparan los mecanismos tradicionales de

comercialización frente aquellos automatizados mediante contratos inteligentes y se

utilizan para esto los criterios anteriormente expuestos.

Tabla 4-1. Comparación de la eficiencia entre los esquemas tradicionales y los esquemas

con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Eficiencia

Mecanismos actuales

Según las consideraciones expuestas en el capítulo 2. Existen

diferentes fallas de mercado que han llevado a ineficiencias en el precio

que se le transmite al usuario final.

Contratos inteligentes

Según las consideraciones expresadas en las diferentes resoluciones

expedidas por la CREG, una plataforma de intercambios comerciales

que cumpla con los criterios descritos minimizaría las ineficiencias

presentadas en el capítulo 2. Y por tanto, ayudarían a llevar un precio

mucho más eficiente a los usuarios.


Tabla 4-2. Comparación de la transparencia entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Transparencia

Mecanismos actuales

Si el sistema de información utilizado no es una red distribuida entonces

debe contar con una tercera parte encargada de administrarlo, por lo

que existe la probabilidad de que este oculte o entregue información a

los demás usuarios de la red.


La plataforma puede ser parametrizada para que la información pueda

ser vista por todos los usuarios, y debido a su característica de

inmutabilidad se garantiza la transparencia en los datos.

Tabla 4-3. Comparación de la igualdad / neutralidad entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Igualdad / neutralidad

Mecanismos actuales

En los sistemas actuales, tal cómo se describe en la sección de fallas

de mercado, las desigualdades de información y la falta de un sistema

de transacciones anónimas llevan a que algunos agentes tomen

decisiones que favorecen y/o perjudican a otros agentes, como es el

caso de altos costos de la electricidad para comercializadores con

carteras de difícil recaudo.


Debido a que los contratos inteligentes son máquinas de estado finito,

tendrán las mismas respuestas ante las mismas entradas, lo cual

garantiza que no dará lugar a tratos preferentes a ninguno de los

participantes.


79

Tabla 4-4. Comparación de la centralización entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Centralización

Mecanismos actuales

Aunque en Colombia se cuenta con una modalidad para comercializar

la energía eléctrica para diferentes plazos, usuarios, y tipos de agentes,

los índices de profundidad demuestran que están rezagados para la

gestión de los contratos de energía, y hace falta más que una

plataforma para alcanzar los niveles transaccionales de otros mercados

más desarrollados.


Debido a que múltiples Blockchain de segunda generación cuentan con

lenguajes Turing-completos, es posible crear contratos inteligentes que

permitan la centralización de diferentes plazos y de diferentes usuarios,

tanto para generadores como comercializadores y otros participantes.

Además, sería posible establecer una sola Blockchain, ya sea

administrada por la SIC o por un grupo de agentes.

Tabla 4-5. Comparación del anonimato entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Anonimato

Mecanismos actuales

Como la información debe pasar por una tercera parte, esta se puede

convertir en un nodo para prácticas indebidas o desleales frente al

mercado, pues puede filtrar información para favorecer y/o perjudicar a

algún agente.


Gracias a la infraestructura de Blockchain se declara que todas las

transacciones son anónimas, ya que sólo se conoce dirección pública

del ente que realiza la transacción.


Tabla 4-6. Comparación de la seguridad entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Seguridad

Mecanismos actuales

Se hace necesario un sistema de auditorías suficiente para evaluar que

las condiciones de seguridad establecidas se cumplan a cabalidad.


Su característica de registro criptográfico genera un histórico

prácticamente inmutable que garantiza la confiabilidad de la

información. De igual manera al ser una máquina de estados finitos se

encuentra blindada frente a las posibles prácticas fraudulentas que

puedan presentarse a nivel transaccional.

Tabla 4-7. Comparación de la independencia entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Independencia

Mecanismos actuales

Este ítem debe cumplirse independiente de la plataforma en donde se

desarrolle el esquema planteado.


Este ítem debe cumplirse independiente de la plataforma en donde se

desarrolle el esquema planteado. Los contratos inteligentes permiten a

su vez limitar las opciones de parametrización a ciertos usuarios

específicamente definidos para garantizar que cumple con todos los

criterios de independencia declarados por la CREG.


81

Tabla 4-8. Comparación de la acreditación entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Acreditación

Mecanismos actuales

Debe confiarse irremediablemente en una entidad tercera que realiza

los procesos de acreditación. Debe confiarse también a un organismo

independiente la administración de pólizas y cámaras de compensación

de riesgos.


Dentro del contrato inteligente se puede realizar un proceso de

inscripción robusto, que acompañado de un debido registro y

certificación eviten la participación de agentes que no cumplan los

criterios.

En cuanto a las garantías de capital y recursos, el sistema Blockchain

al ser diseñado principalmente para administrar billeteras permite la

fácil creación de registros contables y de pólizas de cumplimiento

sujetas a automatización.

Tabla 4-9. Comparación de la liquidez entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Liquidez

Mecanismos actuales

Con la falta de un esquema transaccional diverso, y la baja cultura de

parte de los agentes para participar en otro tipo de negocios de

transacción de energía, tal cual como se detalla en el capítulo 2, en el

ítem de la profundidad del negocio, los volúmenes transados de energía

solo constituyen el valor de la demanda.


Con la implementación de un sistema transaccional basado en

contratos inteligentes se hace posible crear diferentes estancias de

mercado. Junto al MAE sería posible desarrollar un mercado de futuros,

opciones, cámaras de compensación de riesgos automáticas, salones

de subastas de contratos, con diferentes algoritmos de automatización

que ayuden a la optimización de energía transada o de precios, según

sea el deseado.


Tabla 4-10. Comparación de la gestión eficiente del riesgo entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Gestión eficiente del riesgo

Mecanismos actuales

En los mercados de derivados se hace necesario que exista una

cámara de compensación de riesgos, pero esta debe ser una entidad

externa legalmente constituida lo cual es una desventaja frente a una

aplicación que puede estar embebida dentro del proceso de ejecución

del mercado.


Dentro de las capacidades que tienen los contratos inteligentes está la

habilidad de crear contrapartidas en dinero que sólo se ejecutan una

vez se cumplan ciertos criterios, con lo cual se pueden crear los

modelos de compensación, seguros de cumplimiento y cámaras de

compensación.

Tabla 4-11. Comparación de los reportes de información entre los esquemas tradicionales y los esquemas con uso de contratos inteligentes. Elaboración propia.

Reporte de información

Mecanismos actuales

Con respecto a la liquidez del mercado de contratos bilaterales, la forma

en cómo se realizan las transacciones y se reporta la información, no

hace posible el seguimiento del número de contratos que se transan en

cada mes. Por tanto, no es posible determinar la facilidad con la que

algún agente podría salir de su posición.

Por esta misma razón, no es posible establecer un momento dado del

tiempo a qué precio se están transando contratos con vencimiento en

un momento futuro del tiempo. Es decir, no existe la información para

crear un referente de precio forward, u opciones de los contratos.


Se garantiza que la información será pública, veraz y actualizada, pues

son características inherentes a la tecnología Blockchain.

4.3 Beneficios y limitaciones de un sistema de intercambios minorista

Hoy en día el usuario se crea en cada uno de los puntos de conexión del usuario a la red,

en el caso de crear un usuario agrupador o nodo Blockchain, se podrían registrar n puntos


83

de conexión al mismo usuario, con lo cual sería posible unificar todos los consumos y

exportaciones en un solo registro.

Con esto se podría lograr algunas flexibilidades como:

▪ Clientes que viven en ciudades podrían implementar sistemas de generación de

energía eléctrica en otros lugares y realizar el cierre frente a su facturación en las

ciudades. Esto podría crear nuevos tipos de negocio como el arriendo de instalaciones

generadoras, sin la necesidad de realizar un doble registro de facturación. En caso de

utilizar medidores con alguna interfaz Blockchain bastaría con modificar el usuario

dentro de la parametrización del contador.

▪ Personas o empresas que tengan a su cargo múltiples pagos (diferentes propiedades

o sedes) podrían unificar su tarifa y hacer un único pago, lo cual puede ayudar no solo

reduciendo la cantidad de trámites en el caso de pago sino también a la administración

financiera por parte del cliente.

Se puede ver como utilizando esta tecnología sería posible modificar el entendimiento que

se tiene del cliente y de cómo este se relaciona con el mercado. Aunque existe cierta

complejidad para cuantificar en términos económicos los beneficios de instaurar un

sistema de intercambios comerciales minorista es posible identificar algunos beneficios

como lo mencionados a continuación [14]:

▪ Disminución de la tarifa: al aumentar el número de oferentes de la prestación del

servicio de energía eléctrica y la liquidez del mercado, el precio de venta tiende al costo

marginal de producción.

▪ Mejoramiento del servicio: la inexistencia de mecanismos de cambio de

comercializador ágiles y eficientes y con la naturaleza inelástica de consumo de los

usuarios, especialmente el mercado regulado, se presenta una baja inversión en redes

por parte de los comercializadores incumbentes quienes se enfocan en ofrecer un

servicio y calidad de la energía sólo hasta donde la regulación lo exige. Los

prestadores de servicios tienen a no incursionan en nuevas formas de atención digital,

fidelización de clientes, sistemas innovadores de facturación, etc. Si existiera un

mercado que incentivara la competencia, los niveles de servicio podrían aumentar ya

que se darían los incentivos económicos necesarios para esta tarea.


▪ Disminución de poder de mercado de agentes integrados: con la implementación

de un MAE se lograría reducir significativamente el poder de mercado de generadores

articulados con la actividad de comercialización en la suscripción de contratos de

energía, lo que permitiría un ambiente más transparente de mercado y por ende un

precio más eficiente a ser trasladado a la tarifa final.

▪ Eficiencia en el sistema: incentivando al uso eficiente de las redes se logra disminuir

en el largo plazo las necesidades de expansión en la red

▪ Adopción de redes inteligentes: si se logra comercializar la energía eléctrica como

un producto homogéneo con un costo de venta cercano a su precio marginal, las

empresas comercializadoras deberán implementar esquemas diferenciadores que les

ayuden a captar y fidelizar clientes. Dentro de los posibles productos o servicios que

podrían incentivar dentro de sus clientes está la tecnología asociada a redes

inteligentes: sistemas de almacenamiento, generación solar, movilidad eléctrica,

sistemas de respuesta y control de la demanda, entre otros.

▪ Limitaciones regulatorias: al implementar una nueva estructura transaccional en el

sector eléctrico se vuelve imperativo analizar los alcances regulatorios de los mismos.

Se debe tener especial cuidado al momento de crear mercados de derivados, pues tal

como se expuso en el aparte 2.3.3, estos mercados son supervisados por la

superintendencia financiera, y no existe una clara señal de que los principios rectores

del sistema financiero puedan estar encaminados hacia el mismo norte que las leyes

eléctricas han propuesto.

▪ Limitaciones de una red Blockchain pública: aunque uno de los objetivos

principales de las redes públicas es eliminar el uso de una tercera parte, el uso de este

tipo de redes establece limitaciones respecto al poder computacional de cada contrato

ejecutado. Aunque ya existen algunos principios regulatorios que buscan crear una

forma de transmitir el costo de los nuevos mecanismos de transacción de energía a la

tarifa final del usuario, esto podría incentivar la reducción de la complejidad de los

contratos y estos costos podrían aumentar en función de las cantidades de agentes o

transacciones realizadas. Por tanto, el uso de una red mixta se establecería como un


85

buen elemento diferenciador, se podría crear una red Blockchain donde la prueba de

trabajo necesite la aprobación de cada uno de los comercializadores inscritos en el

sistema y no una validación por nodo o agente.

5 Conclusiones y recomendaciones

5.1 Conclusiones

Luego de analizar las condiciones normativas y regulatorias de las relaciones comerciales

en el sector eléctrico colombiano se pudieron evidenciar diferentes fallas de mercado y

carencias normativas que aquejan al modelo actual. La baja cobertura de riesgos, los bajos

índices de fluidez y profundidad, la monopolización de los clientes por parte del OR, el

desconocimiento regulatorio de los clientes sobre sus nuevas capacidades frente al

mercado, la baja cantidad de comercializadores puros, los altos índices de integración

vertical y horizontal, entre otros descritos en el capítulo 2, son pruebas de que el esquema

de formación de precios actual carga con múltiples ineficiencias. Se evidencia la

posibilidad de realizar algunas actualizaciones tecnológicas a las plataformas actuales de

negociación de energía y la necesidad de nuevos espacios de comercialización en el

sistema eléctrico colombiano, más agiles, simples y diversos, de tal manera que se

incentive el aumento los volúmenes de energía transados y de actores participantes. El

estado normativo actual es ideal para el desarrollo de nuevos mecanismos de transacción,

no solo para el mercado mayorista sino también para el minorista, debido al gran impulso

regulatorio y tecnológico que se está dando en el sector. Estos mecanismos pueden llevar

al establecimiento de un precio de mercado mucho más eficiente, cuyos precios puedan

ser trasladados al usuario final y así dar cumplimiento a los principios rectores del sector

eléctrico establecidos en la ley 142 de 1994.

Tal como se hizo en las propuestas de contratos inteligentes desarrollas en el capítulo 3,

los contratos codificados son algunos acercamientos que demuestran que mediante los

contratos inteligentes es posible automatizar algunos procesos actuales y crear nuevas

instancias con funcionalidades aumentadas a las del sistema que conocemos hoy. Aunque

es una tecnología relativamente reciente, las Blockchain se han desarrollado hasta el

punto de establecerse como una infraestructura informática con la capacidad de soportar

toda una diversidad de aplicaciones y escenarios. Gracias a la seguridad criptográfica, la


inmutabilidad, la flexibilidad y el anonimato que las Blockchains pueden proveer se hacen

una alternativa viable para materializar nuevos escenarios de comercialización de energía

eléctrica. Con el uso de plataformas Blockchain Turing completas con la habilidad de

despliegue de contratos inteligentes se abre la posibilidad de crear versiones aproximadas

de un mercado minorista, un mercado de excedentes de energía, la implementación de un

MAE con varias instancias de negociación, incentivar un mercado de futuros mucho más

dinámico y un mercado de opciones y otros que el sistema muestre necesidad de crear.

Al probar el desempeño de los contratos inteligentes desarrollados frente a los contratos

tradicionales se hacen notorios los beneficios de implementar esquemas basados en

contratos inteligentes. Igualmente, se hace necesario sortear ciertas problemáticas antes

de efectuar un despliegue masivo de estas plataformas, como los tiempos de latencia, la

complejidad en el desarrollo de los contratos, la selección del tipo de Blockchain, el tipo

de prueba de trabajo, la robustez de los algoritmos, entre otros. Se identifica que las

propiedades inherentes de las Blockchain están alineadas a los principios rectores y

características propuestas por la CREG para la creación de los mecanismos

transaccionales, estas se viabilizan como una plataforma idónea para la administración de

la estructura transaccional que necesita el sistema en sus diferentes submercados.

5.2 Recomendaciones

Debido a la complejidad que se puede lograr con los contratos se hace necesario explorar

más las capacidades funcionales de esta, por lo que en futuros trabajos se realizaría un

análisis extensivo de las limitaciones y beneficios de una lógica mucho más robusta. Como

la red se soporta en una Blockchain se pueden dar efectos de latencia y tiempos de espera

en la información, por lo que se hace necesario crear contratos mucho más robustos que

atiendan estos inconvenientes, ya sea por esquemas de créditos o acumuladores de

datos. También sería interesante analizar cuál es el hardware o software necesario para

hacer que los medidores de energía inteligentes puedan enviar una transacción a una

Blockchain.

Con el desarrollo de las Dapps (Aplicaciones descentralizadas) es posible crear entornos

gráficos mucho más agradables y entendibles para los clientes regulados, con la finalidad

de crear un camino más expedito para que estos hagan una gestión mucho más inteligente

Conclusiones y recomendaciones 89

de los recursos que consumen y transan, razón por la cual se establece como un punto a

desarrollar en trabajos futuros.

Los límites legales aparecen marcados en el tema de la creación de los mercados de

derivados de energía y se hace necesario una revisión exhaustiva de los límites y

procedimientos que existirían entre la CREG y la Superintendencia financiera. Pues la

estructura de mercado de derivados de energía estaría enmarcada en estas y los principios

que rigen ambos sectores distan de ser iguales.

6 Referencias

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Monday., vol. 2, no. 9, 1997.

[2] J. M. Sklaroff, “Smart contracts and the cost of inflexibility,” Univ. PA. Law Rev., vol.

166, no. 1, pp. 263–303, Nov. 2017.

[3] E. Mik, “Smart contracts: terminology, technical limitations and real world

complexity,” Law, Innov. Technol., vol. 9, no. 2, pp. 269–300, 2017.

[4] UPME, Ley 1715 de 2014. Por medio de la cual se regula la integración de las

energías renovables no convencionales al sistema energético nacional. Colombia,

2014.

[5] CREG, Resolución 030 de 2018. Por la cual se regulan las actividades de

autogeneración a pequeña escala y de generación distribuida en el Sistema

Interconectado Nacional. Colombia, 2018.

[6] K. Christidis and M. Devetsikiotis, “Blockchains and Smart Contracts for the Internet

of Things,” IEEE Access, vol. 4, pp. 2292–2303, 2016.

[7] D. T. T. Anh, M. Zhang, B. C. Ooi, and G. Chen, “Untangling Blockchain: A Data

Processing View of Blockchain Systems,” IEEE Trans. Knowl. Data Eng., vol. 4347,

no. c, pp. 1–20, 2018.

[8] M. Crosby et al., “BlockChain Technology Beyond Bitcoin,” Sutardja Cent. Entrep.

Technol. Tech. Report. Berkeley Univ., 2016.

[9] Z. Li, J. Kang, R. Yu, D. Ye, Q. Deng, and Y. Zhang, “Consortium Blockchain for

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