Modelo de Unit commitment usando tecnología Power to gas como alternativa de solución a escenarios de racionamiento derivados de la penetración de FNCER (2024)
Este proyecto de grado desarrolla un modelo de optimización de Unit Commitment (UC) que integra la tecnología Power to Gas (P2G) para enfrentar los desafíos derivados de la alta penetración de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER) en la matriz energética. El enfoque metodológico del trabajo incluye el diseño y simulación de un sistema eléctrico y de gas natural interconectados, lo cual se implementó utilizando el software especializado GAMS. La metodología se basa en la creación de un modelo matemático que incorpora tanto el sistema eléctrico como el sistema de gas natural, integrando la tecnología P2G para permitir el almacenamiento de energía excedente en forma de gas, que puede ser utilizado posteriormente para la generación de energía. Este modelo se estructuró en cinco etapas clave: definición de parámetros, declaración de variables, formulación de restricciones y función objetivo, resolución del modelo, y extracción de resultados. Para validar la efectividad del modelo propuesto, se realizaron cuatro casos de estudio con diferentes escenarios operativos. Cada caso se evaluó en tres variantes: un sistema no integrado (sin considerar el sistema de gas), un sistema integrado sin almacenamiento energético, y un sistema integrado con tecnología P2G. Los casos de estudio incluyeron diferentes combinaciones de hidrología, disponibilidad de recursos renovables y restricciones de transmisión, lo que permitió analizar el comportamiento del sistema bajo diversas condiciones. Los resultados demostraron que la integración de la tecnología P2G mejora significativamente la flexibilidad y confiabilidad del sistema eléctrico, especialmente en escenarios con alta penetración de energías renovables. Además, se observó una reducción en el racionamiento de energía y en los costos operativos al comparar con los modelos que no incorporan la tecnología P2G. Este trabajo no solo proporciona un enfoque innovador para la gestión de sistemas energéticos integrados, sino que también ofrece una herramienta práctica para optimizar el despacho de unidades en contextos de alta incertidumbre y variabilidad en la generación de energía renovable.