Uno de mis mayores errores es haber estado convencido y haber “demostrado” públicamente que el led azul no se podía construir. Las empresas de electrónica que yo admiraba en 1978 habían dedicado durante más de 20 años, miles de científicos, técnicos e ingenieros, así como grandes recursos financieros en sus avanzados laboratorios, sin haberlo logrado.
Yo escribí un artículo, basado en la física de estado sólido, donde “confirmaba” que no era posible construir un led azul. Lo publiqué en el periódico “El Foco” de mi facultad de ingeniería electrónica. El periódico era en realidad una cartelera en una pared que se podía leer cuando uno iba de los salones de clase a la cafetería de don Gerardo. No tenía la cobertura de LinkedIn, pero era lo que había.
Para sorpresa mía y de las grandes empresas de electrónica, en 1992, Shuji Nakamura, trabajando en la pequeña empresa química japonesa NICHIA, encontró una solución para este problema complejo y complicado, construyendo el primer led azul. Para ello, aplicó con persistencia la ciencia, la técnica, la ingeniería, pero sobre todo el “cacharreo”, armando y desarmando en el laboratorio la máquina que depositaba las capas con los materiales semiconductores que se requerían para generar la luz azul. El 2014 a Shuji Nakamura, junto otros dos profesores japoneses, Isamu Akasaki y Hiroshi Amano, les concedieron el Premio Nobel de Física (Video de 30 minutos de Veritasium: “Porque es Casi Imposible Hacer Luz LED Azul” y Lectura de 10 segundos publicada por AJILA TECH en Facebook: “Así nació el LED azul: el color que cambió el mundo”)
Como ya se contaba con el led rojo y el verde, el led azul permitió la construcción de las pantallas de los teléfonos celulares inteligentes, los computadores portátiles, los televisores de pantalla plana y la iluminación led eficiente que reemplazó la iluminación con bombillos de filamento y de neón.
Desde entonces, he tratado de no cometer más errores del tipo uno: Creer que a los problemas complejos y complicados no se les puede encontrar una solución. Prefiero tratar de cometer errores del tipo dos: Estar convencido de que a algunos problemas complejos y complicados se les puede encontrar una solución.
Cuando en 2016 estábamos estructurando seis proyectos energéticos para reducir la utilización de combustibles fósiles en la generación de energía en Zonas No Interconectas (ZNI), en las cabeceras municipales de alto consumo de combustible, descubrimos otro problema complejo y complicado; y desde hace 10 años, con mi hija, Erika Andrea Dávila (@Erika Andrea Dávila), quien es la directora de operaciones de nuestra empresa, hemos tratado de encontrar una solución sin hallar ninguna. Hemos investigado en la literatura científica internacional, para ver cómo manejan esta situación en otros países y hemos comprobado que tampoco le han encontrado una salida.
Las condiciones del Concurso
Por lo anterior, hemos decidido organizar un Concurso de Innovación Abierta para suministrar energía renovable a Zonas No Interconectadas en Colombia de manera sustentable. Las siguientes son las condiciones:
- El valor del Premio es de UN MILLÓN DE PESOS COLOMBIANOS ($1.000.000). Y se le concederá a la mejor idea que se acerque a una solución. Si no se tiene la solución completa, no hay problema, puede que en una segunda versión del concurso terminemos de encontrarla. No se tiene que construir, ni diseñar nada, solo exponer una buena idea que pueda conducir a la solución. Si se expone la misma idea, la autoría que prevalecerá será la que sea publicada por primera vez en la página de LinkedIn donde se propone este concurso. Si se desea proponer una idea que no se desea que sea pública durante el desarrollo del concurso esta puede ser enviada por correo electrónico a erika.davila@eseisa.com, pero al final todas las ideas serán compartidas públicamente con los nombres de sus autores.
- El valor del Premio es aportado y será entregado por la empresa ESEI S.A. (www.eseisa.com).
- Se entregará el Premio en todas las circunstancias, es decir, no existirá la figura de “premio desierto”.
- El concurso se inicia el 25 de febrero de 2026 y se cierra el 25 de mayo de 2026. Se puede y se promueve que se planteen preguntas por la plataforma de LinkedIn y se discutan alternativas preliminares. Se desea crear un ambiente o plataforma de diálogo y construcción conjunta.
- Pueden participar personas de manera individual, en grupos o representando entidades. Pueden ser estudiantes de bachillerato o de universidad; profesionales de cualquier rama, ya que este no es un problema meramente técnico. Pueden ser profesionales activos o jubilados. Pueden tener ciudadanía nacional o extranjera.
El jurado
Con el fin de garantizar que la selección de la idea ganadora sea transparente y lograr que la idea sea realmente viable y tenga una amplia visualización en la comunidad energética de Colombia, el jurado estará conformado por cinco profesionales, que tomarán una decisión unánime, durante los próximos quince días después de terminado el plazo para el recibo de las ideas. El orden en que se enuncian los siguientes profesionales es en el orden en que aceptaron participar como jurados en este concurso.
Germán Hernández Mahecha. Ingeniero Electricista de la Universidad Nacional con 18 años de experiencia trabajando en el Instituto de Planeamiento en Zonas No interconectadas (IPSE), donde ha participado en la estructuración y contratación de proyectos de suministro de energía para zonas no interconectadas (ZNI) de Colombia
Olga Victoria del Socorro González González. Ingeniera Química de la Universidad Industrial de Santander (UIS). Con 15 años de trabajo en la UPME como asesora de la subdirección de demanda y más de 20 años de experiencia en el sector público colombiano en temas asociados a Energía y Medio Ambiente. Ha laborado en el diseño e implementación de Programas e iniciativas de eficiencia energética en Colombia y en la Gestión de recursos de cooperación técnica internacional para eficiencia energética y Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER).
Clemente Forero Pineda. Actual Presidente de la Academia Colombiana de Ciencias Económicas. Fue Director General de Colciencias. Ingeniero del Institut National de Sciences Appliquées (INSA) de Lyon, France. Cursó maestría y doctorado de economía en la Universidad de Stanford, Palo Alto, Estados Unidos. Ha realizado investigaciones en políticas públicas, ciencia, tecnología, innovación, instituciones y organizaciones. Fue jefe de la División de Estudios Macroeconómicos y de la Unidad de Programación Global en el Departamento Nacional de Planeación. Director del Centro de Investigaciones para el Desarrollo CID, Decano de Ciencias Económicas y profesor emérito y honorario de la Universidad Nacional de Colombia. Profesor titular de la Universidad de Los Andes y Coordinador del Grupo de Investigación en Gestión Pública. Profesor visitante en Stanford Institute for Economic Policy Research (2012). Presidente de la Comisión Preparatoria de la Asamblea Constituyente en Educación, Ciencia y Cultura (1990). Presidente del Consejo Nacional de Planeación Participativa. Miembro honorario de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Coordinador de Coordinadores de la Misión Internacional de Sabios 2019.
Carlos Silva Aljure. Ingeniero Electricista y Electrónico de la Universidad de los Andes, con experiencia en el diseño y construcción de proyectos de energía fotovoltaicos. Gerente de la empresa SENERGYSOL.
Sergio Raul Rivera Rodríguez. Ingeniero Electricista de la Universidad Nacional. Postdoctoral Associate del Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). Postdoctoral Fellow del Masdar Institute of Science and Technology (Abu Dhabi, UAE). PhD de la Universidad Nacional de San Juan en Argentina. Entre 2023 y 2024 fue el Director del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Nacional. Actualmente es investigador y profesor de tiempo completo en la Universidad Nacional. Ha publicado más de 100 artículos técnicos sobre suministro de energía en zonas conectadas y no conectadas a la red nacional (https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=BP8jANUAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate).
Bases del Problema Complejo y Complicado
1. Un sistema fotovoltaico solo entrega energía durante las horas del día, ya que de noche no hay radiación solar.
2. Durante el día, la radiación solar empieza a crecer al amanecer, alcanza su valor máximo al mediodía y decrece hasta desaparecer en el atardecer. En la Figura 1 se observa el comportamiento anual promedio de la suma de entrega de energía horaria de todos los parques solares que están conectados al Sistema Interconectado Nacional (SIN), es decir, a las zonas conectadas. Observe que la suma de la “capacidad de potencia pico” de todos los parques solares conectados al SIN en Colombia pasó de 200 MW en 2022 a 2000 MW en 2026. En cuatro años esta capacidad pico se multiplicó por diez. Pero es importante resaltar que esta entrega de energía pico solo se obtiene durante un corto periodo del día entre las horas H11 y H12.
Fuente: ESEI S.A. con datos de Sinergox de XM .
Figura 1. Entrega de energía horaria promedio, por año, de todos los sistemas fotovoltaicos de Colombia, conectados al SIN.
3. Un parque fotovoltaico, conformado por las celdas solares y por los inversores, por diseño de ingeniería no entrega energía si no está conectado a un sistema de energía de referencia. En el SIN este sistema lo conforman las otras plantas hidráulicas y térmicas que están conectadas al SIN. Si se llega a interrumpir el suministro de energía de las otras plantas, los sistemas fotovoltaicos no entregarán energía, aunque exista radiación solar. Es decir, los parques fotovoltaicos no son una fuente de energía de respaldo del SIN.
4. En las Zonas No Interconectadas no existe conexión al SIN, por ello no se cuenta con el sistema de referencia de las otras plantas hidráulicas y térmicas del sistema nacional. La única opción viable que se ha manejado hasta ahora, para atender las comunidades Nivel 3, que explicarán más adelante, que consumen entre 50 kW y 500 kW, es contar con equipos de generación que utilicen el diésel como combustible. Existen programas nacionales y de ayuda internacional, que entregan soluciones de parques fotovoltaicos y hasta de los equipos de generación que consumen diésel. Pero hasta ahora, ninguno de estos programas ofrece el suministro del diésel para que funcionen los generadores y así puedan entregar energía los parques solares.
5. Aunque un arreglo de baterías podría suplir la función del generador térmico, para los rangos de potencia requeridos por un gran número de comunidades alejadas de Colombia, los costos actuales de estas grandes capacidades de baterías aún no resultan viables. Por otro lado, la vida útil estimada de un parque fotovoltaico es de 25 años, mientras que la vida útil del tipo de baterías que se necesitan en esta aplicación es de solo 4 años.
6. Son 1641 localidades las que maneja el IPSE en Zonas No Interconectadas y de estas hay 182 sitios en donde se cuenta con telemedida para monitorear el suministro de energía. Los usuarios que son atendidos con este servicio de suministro de energía eléctrica son 200.576, pero se supone que esta es una fracción de toda la población que se podría atender (datos abiertos en https://ipse.gov.co/sigipse/#contexto-sigipse). La Figura 2 muestra la ubicación de las 1641 localidades. A continuación analizaremos los perfiles de algunas de las 182 localidades que tienen telemedida.
Fuente: Datos abiertos del IPSE en https://ipse.gov.co/sigipse/#contexto-sigipse.
Figura 2. Ubicación de las 1641 localidades que maneja el IPSE en Zonas No Interconectadas.
7. Municipios Nivel 1. Hay cinco municipios, con demandas mayores a 3 MW, que tienen contratos vigentes de suministro de energía por 25 años. Para sus centros de generación utilizan principalmente combustibles fósiles y no requieren que se les plantee una nueva solución. Estos municipios son San Andrés (32 MW), Leticia (8 MW), Puerto Carreño (6 MW), Puerto Inírida (5 MW) y Mitú (3 MW). Las horas de servicio de suministro de energía para estos cinco municipios es casi 24 horas. Puerto Carreño y Mitú presentan servicios ligeramente por debajo de las 24 horas, indicando con esto que se presentaron fallas en el suministro de energía.
8. Localidades Nivel 2. Hay siete localidades, con demandas entre 0,5 MW y 2 MW. Estas localidades tienen la misma problemática que se planteará para las localidades Nivel 3, pero por ser localidades más grandes sus potencias y horas de servicio son más altas. Son las siguientes: Providencia (1,9 MW), Puerto Leguízamo (1,9 MW), Ciudad Mutis (1,5 MW), Acandí (1,3 MW), Unguía (0,99 MW), Cumaribo (0,83 MW) y Nuquí (0,54 MW). Las horas de servicio promedio de estas localidades están entre 20 y 23,9 horas por día.
9. Localidades Nivel 3. Esta son las 30 localidades en las que se focalizará el planteamiento del problema para este concurso. Sus demandas de potencia están 50 y 500 kW (Figura 3). Las horas de servicio de estas poblaciones están entre 1 y 24 horas por día (Figura 4).
Fuente: Datos abiertos del IPSE en https://ipse.gov.co/sigipse/#contexto-sigipse.
Figura 3. Demandas de potencia de las localidades Nivel 3.
Fuente: Datos abiertos del IPSE en https://ipse.gov.co/sigipse/#contexto-sigipse.
Figura 4. Niveles de servicio de las localidades Nivel 3.
10. Planteamiento del problema. Se desea lograr que estas 30 localidades tengan el mejor nivel de servicio, es decir suministrarles energía eléctrica en forma continua durante las 24 horas del día. Se deben tener en cuenta las siguientes restricciones:
A. El Estado solo puede suministrar combustible diésel mensual para 2, 4, 8 o 12 horas al día de operación. Este volumen del combustible diésel subsidiado depende del número de usuarios atendidos.
B. Existen programas nacionales e internacionales que pueden entregar las inversiones que se requieren para construir soluciones fotovoltaicas, pero no incluyen los gastos requeridos para el suministro de combustible.
C. En la operación de cada localidad es racional utilizar el diésel combustible escaso en las horas en que inicia la noche. En estas comunidades una proporción importante de habitantes regresa a los hogares por la tarde, después de realizar sus labores agrícolas o de pesca.
D. No es racional utilizar el diésel escaso en las horas en que hay luz al mediodía y hay menos usuarios en la cabecera de la localidad.
E. Con la anterior situación ocurre lo siguiente: durante el día la energía fotovoltaica generada en un parque solar no tiene una generación de referencia. Es decir, se desperdicia la infraestructura fotovoltaica que fue instalada. Durante el inicio de la noche ya no hay radiación solar, por tanto, el suministro de energía solo depende del diésel combustible escaso que le fue asignado a la localidad.
F. El problema complejo y complicado que se plantea es el siguiente: ¿Cómo podríamos aprovechar la energía de un sistema fotovoltaico, para suministrar energía de manera continua en una localidad, sin disponer de una generación de referencia permanente en las localidades de las ZNI, donde el diésel entregado por el Estado no alcanza sino para generar durante ciertas horas del día?
G. En las ideas propuestas se debe tener en cuenta que para que un generador térmico no se dañe prematuramente, cuando está generando como referencia, su potencia de operación debe ser como mínimo 30% de su capacidad nominal o de placa. En este caso un generador con una potencia mayor a la requerida no es mejor.
H. Por otro lado, en el aspecto organizacional se debe tener en cuenta que en casi todas las localidades ya existe un actor, que puede ser una persona, una empresa o una comunidad que se encarga de gestionar la generación, la distribución y el cobro del servicio de suministro de energía.