Análisis del volumen útil diario del embalse de El Peñol de 2010 a 2023 a partir de datos funcionales

Giraldo Gómez, Sebastián

Publicación:
Análisis del volumen útil diario del embalse de El Peñol de 2010 a 2023 a partir de datos funcionales

dc.contributor.advisor	Ortiz Arias, Santiago
dc.contributor.author	Giraldo Gómez, Sebastián
dc.coverage.spatial	Medellín de: Lat: 06 15 00 N degrees minutes Lat: 6.2500 decimal degrees Long: 075 36 00 W degrees minutes Long: -75.6000 decimal degrees	eng
dc.creator.degree	Magíster en Ciencias de Datos y Analítica	spa
dc.creator.email	sgiraldog7@eafit.edu.co
dc.date.accessioned	2025-04-29T14:45:00Z
dc.date.available	2025-04-29T14:45:00Z
dc.date.issued	2025
dc.description	Este estudio analiza el comportamiento hidroeléctrico del embalse El Peñol, con énfasis en su dinámica histórica. Se realizaron comparaciones con cuatro embalses colombianos: El Peñol, Playas, Punchiná y San Lorenzo. Para ello, se aplicaron técnicas de estadística funcional a datos históricos del período 2010-2023 proporcionados por XM, junto con información sobre los fenómenos de El Niño y La Niña obtenida del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). Las variables analizadas incluyen el volumen turbinado, el volumen útil diario, la generación total de energía y los precios de mercado, con el objetivo principal de identificar patrones temporales, tendencias estacionales y relaciones funcionales entre dichas variables. El análisis abarcó el cálculo de medias funcionales, la estimación de varianzas funcionales y la aplicación de análisis de componentes principales funcional (PCA funcional). Estas técnicas permitieron reducir la dimensionalidad de los datos y comprender los principales factores que influyen en el comportamiento hidroeléctrico. Como parte de la metodología, se utilizó el suavizado de Fourier para representar las variables en curvas continuas, facilitando la eliminación de ruido y la captura de tendencias subyacentes. Este enfoque permitió realizar comparaciones funcionales entre los embalses, destacando tanto similitudes como diferencias en su operación. Los resultados de este análisis funcional proporcionan una base sólida para interpretar los patrones hidrológicos en la región de Antioquia, con especial atención al embalse El Peñol, y su impacto en la eficiencia hidroeléctrica regional. Este embalse, uno de los más importantes del país, enfrenta desafíos significativos derivados de las fluctuaciones en la disponibilidad hídrica y los efectos del cambio climático, subrayando la necesidad de estrategias de gestión sostenibles. En este contexto, se desarrollaron indicadores funcionales para evaluar la sostenibilidad de la operación del embalse y proponer mejoras en su gestión. Este estudio contribuye al avance de herramientas analíticas específicas para la gestión hidroeléctrica en Colombia, estableciendo además precedentes para investigaciones futuras dirigidas a embalses con características similares tanto a nivel regional como internacional
dc.description.abstract	This study analyzes the hydroelectric behavior of the El Peñol reservoir, with an emphasis on its historical dynamics. Comparisons were made with four Colombian reservoirs: El Peñol, Playas, Punchiná, and San Lorenzo. To achieve this, functional statistical techniques were applied to historical data from the period 2010-2023 provided by XM, along with information on the El Niño and La Niña phenomena obtained from the Institute of Hydrology, Meteorology, and Environmental Studies (IDEAM). The variables analyzed include the turbined volume, daily usable volume, total energy generation, and market prices, with the main objective of identifying temporal patterns, seasonal trends, and functional relationships between these variables. The analysis included the calculation of functional means, the estimation of functional variances, and the application of functional principal component analysis (functional PCA). These techniques made it possible to reduce the dimensionality of the data and understand the main factors influencing hydroelectric behavior. As part of the methodology, Fourier smoothing was used to represent the variables as continuous curves, facilitating noise removal and capturing underlying trends. This approach allowed for functional comparisons between the reservoirs, highlighting both similarities and differences in their operation. The results of this functional analysis provide a solid foundation for interpreting hydrological patterns in the Antioquia region, with special attention to the El Peñol reservoir and its impact on regional hydroelectric efficiency. This reservoir, one of the most important in the country, faces significant challenges arising from fluctuations in water availability and the effects of climate change, emphasizing the need for sustainable management strategies. In this context, functional indicators were developed to evaluate the sustainability of the reservoir’s operation and propose improvements in its management. This study contributes to the advancement of specific analytical tools for hydroelectric management in Colombia, also establishing a precedent for future research aimed at reservoirs with similar characteristics, both regionally and internationally.
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10784/35401
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Universidad EAFIT	spa
dc.publisher.department	Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería. Área Computación y Analítica	spa
dc.publisher.place	Medellín
dc.publisher.program	Maestría en Ciencias de los Datos y Analítica	spa
dc.rights	Todos los derechos reservados	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess	eng
dc.rights.local	Acceso abierto	spa
dc.subject	Embalse peñol
dc.subject	Hidroelectricidad
dc.subject	Volumen útil diario
dc.subject	Datos funcionales
dc.subject	Generación hidroeléctrica
dc.subject.keyword	Peñol reservoir
dc.subject.keyword	Hydroelectricity
dc.subject.keyword	Daily usable volume
dc.subject.keyword	Functional data
dc.subject.keyword	Hydroelectric generation
dc.subject.lemb	CIENCIA DE LA INFORMACIÓN
dc.subject.lemb	ESTADÍSTICA
dc.subject.lemb	PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
dc.subject.lemb	CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
dc.subject.lemb	EMBALSES
dc.title	Análisis del volumen útil diario del embalse de El Peñol de 2010 a 2023 a partir de datos funcionales
dc.type	masterThesis	eng
dc.type	info:eu-repo/semantics/masterThesis	eng
dc.type.hasVersion	acceptedVersion	eng
dc.type.local	Tesis de Maestría	spa
dc.type.spa	Artículo
dspace.entity.type	Publication