Optimization-based expansion planning for flexible power and hydrogen systems with feedback from a detailed unit commitment model
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Date
2022
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Abstract
La integración masiva de tecnologías de generación renovable variable, en conjunto con el acoplamiento con otras redes de energía tales como la red hidroeléctrica y la red de hidrógeno, ha generado una creciente necesidad de contar con modelos de planificación de largo plazo, que en sus decisiones de inversión consideren de forma adecuada aspectos operacionales de corto plazo, como también las interacciones entre los distintos sistemas de energía. En este contexto, esta investigación propone un nuevo modelo de largo plazo para la planificación conjunta de redes eléctricas y de hidrógeno, con consideraciones operacionales de corto plazo que modelan la variabilidad en la generación renovable. Para esto último, se propone una metodología iterativa de entrenamiento, la cual conecta el modelo de planificación de largo plazo con un modelo de unit commitment (UC) de corto plazo. El aspecto clave de esta conexión, es el mejoramiento de las decisiones de inversión a través del uso de restricciones lineales con parámetros ajustables, los cuales se entrenan a partir de evaluar las decisiones de inversión en distintos escenarios del modelo UC. Experimentos computacionales en un caso de estudio real del sistema eléctrico y de hidrógeno chileno muestran las ventajas de esta nueva metodología sobre otras alternativas utilizadas en la literatura, debido a la mejor comprensión de los aspectos operacionales de corto plazo obtenida a partir de la metodología de entrenamiento.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2022
Keywords
Planificación de expansión, Unit commitment, Hidrógeno, Energías renovables, Reservas