Diseño de un modelo de optimización que integre un sistema complementario a partir de biomasa para mejorar la continuidad del servicio eléctrico en el municipio de Ponedera, Atlántico.

Abstract

Este proyecto tiene como objetivo de estudio la problemática presentada en el municipio de Ponedera, Atlántico, el cual no cuenta con un servicio eléctrico seguro y continuo. Se aborda la situación haciendo uso de un sistema de energía eléctrica renovable que complemente la fuente convencional. A raíz de la crisis ambiental que está enfrentando el planeta, el uso y aprovechamiento de los recursos renovables para la generación de energía se ha convertido en una alternativa para mitigar los daños en la atmósfera causados por el uso de combustibles fósiles, gases y partículas contaminantes en el ambiente. Entre las alternativas para generar energía se encuentra la obtención de biogás a partir de biomasa, el cual es transformado posteriormente en energía eléctrica, lo que hace que no se dependa exclusivamente de las fuentes convencionales. Por lo cual se construye un modelo matemático enfocado en la reducción de costos variables de generación de electricidad a partir del sistema de biomasa, buscando cubrir la demanda energética que no es satisfecha por la red convencional.

Nuestra propuesta busca gestionar los recursos disponibles y como respaldo para garantizar que se cubra la totalidad de la demanda, se incluye el uso de un generador diésel. En la etapa investigativa se evalúa la disponibilidad y utilización de los residuos orgánicos presentes en el municipio. Asimismo, se construye el perfil de consumo energético de la población y el comportamiento de las fallas de la red convencional. Una vez desarrollado y ejecutado el modelo, se tiene como resultados que en un día se utilizará un 83% el generador a biogás y un 17% el generador diésel. Se evidencia el cumplimiento del objetivo ya que el modelo permite obtener la cantidad de energía requerida diaria y los insumos necesarios para producirla a un mínimo costo.

This project aims to study the problems presented in the town of Ponedera, Atlántico, which does not have a safe and continuous electrical service. The situation is addressed by using a renewable energy system that complements the conventional source. As a result of the environmental crisis that the planet is facing, the use and exploitation of renewable resources for energy generation have become an alternative to mitigate damage to the atmosphere caused by the use of fossil fuels, gases, and particles that pollute the environment. Among the alternatives to generate energy is obtaining biogas from biomass, which is then transformed into electricity, which means that it does not depend exclusively on conventional sources. Therefore, a mathematical model is built focused on the minimization of variable costs of electricity generation from the biomass system, seeking to cover the energy demand that is not satisfied by the conventional network. Our project seeks to manage the available resources and as a support to make sure that all the demand is covered; the use of a diesel generator is included. In the research step, the availability and use of organic waste present in the municipality are evaluated. Likewise, the energy consumption profile of the population and the behavior of conventional network failures are constructed. Once the model has been developed and executed, the results are that in one day 83% of the biogas generator and 17% of the diesel generator will be used. The objective is fulfilled since the model allows obtaining the amount of energy required daily and the necessary inputs to produce it at a minimum cost.