Trabajo de grado - Maestría
Planeamiento estocástico de los sistemas energéticos integrados considerando almacenamientos de energía estacional bajo distintos escenarios de demanda y costos de gas natural
Registro en:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereira
Autor
Delgado Ramos, Sofía
Institución
Resumen
En el planeamiento de los sistemas energéticos existen parámetros externos sujetos a variaciones que afectan las decisiones que se deben tomar para su operación, como son los afluentes que alimentan a cada embalse de las centrales hidroeléctricas o los costos de inyección del gas natural al sistema energético, entre otros. El enfoque estocástico permite que la operación se realice de la mejor manera, independientemente de los valores que tomen los parámetros mencionados anteriormente, y es por esto por lo que la evaluación estocástica es una herramienta útil para abordar el planeamiento de los
sistemas energéticos. En la actualidad, la recuperación de la demanda de energía eléctrica, producto de la crisis sanitaria y los conflictos bélicos, afectan de manera significativa el planeamiento de la operación de los sistemas energéticos al existir la posibilidad de tener variaciones altas e inesperadas, por lo que resulta relevante analizar distintos escenarios de esta recuperación para que se asegure que el sistema opere de
forma eficiente trayendo consigo beneficios económicos y suficiencia energética.
En este orden de ideas, se requiere contar con una política óptima que determine la manera en que se debe evaluar el conjunto de escenarios probables y, además, introduzca elementos que beneficien la gestión de la incertidumbre proveniente de diversas fuentes. Por consiguiente, en esta investigación se presentan los
almacenamientos de energía estacional y el análisis estocástico, como una solución atractiva para mitigar el efecto de las posibles eventualidades en la demanda y el costo del gas natural. In the planning of energy systems there are external parameters subject to variations that affect the decisions that must be made for their operation, such as the affluents that feed the hydroelectric power station reservoirs and the injection costs of the natural gas to the system, among others. The stochastic approach allows that the operation is carried out in the best way, regardless of the values that the mentioned parameters take, and that is why the stochastic evaluation is a useful tool to address the planning of energy systems. Currently, the recovery of the demand for electrical energy, because of the
health crisis, and armed conflicts, have a significant effect on the planning of the operation of energy systems as there is the possibility of having high and unexpected variations, so it is relevant to analyze different scenarios of this recovery so that it is ensured that the system operates efficiently, bringing economic benefits and energy sufficiency.
In this order of ideas, it is necessary to have an optimal policy that determines the way in which the set of probable scenarios must be evaluated and, in addition, introduce elements that protect the system against the variations that the demand for electrical energy may have in the medium term during the economic recovery. Therefore, in this research, seasonal energy storage and a stochastic analysis are presented as an attractive solution to mitigate the effect of possible eventualities in electric demand and natural gas
prices. Pregrado Magíster en Ingeniería Eléctrica Contenido
Agradecimientos.............................................................................................................................. 5
Resumen.......................................................................................................................................... 6
Índice de Figuras................................................................................................................................. 8
Índice de Tablas .................................................................................................................................. 9
1 Introducción .............................................................................................................................. 10
1.1. Planteamiento y justificación del problema .......................................................................... 10
1.2. Estado del arte ....................................................................................................................... 12
2 Marco conceptual ...................................................................................................................... 19
2.1 Enfoque estocástico............................................................................................................... 19
2.2 Modelo matemático............................................................................................................... 22
2.1 Estrategia de análisis............................................................................................................. 26
3 Resultados................................................................................................................................. 28
3.1 Sistema de prueba.................................................................................................................. 28
3.2 Resultados numéricos............................................................................................................ 32
3.2.1 Sin existencia de UGS............................................................................................... 33
3.2.2 Con existencia de UGS ............................................................................................. 39
4 Conclusiones y Trabajos Futuros.............................................................................................. 53
4.1. Conclusiones......................................................................................................................... 53
4.2. Trabajos Futuros.................................................................................................................... 54
5 Referencias................................................................................................................................ 55