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Diseño y aplicación de una metodología basada en lógica difusa para la selección de alternativas sostenibles de generación eléctrica en zonas no interconectadas de Colombia

Resumen

En este trabajo ha sido propuesto un nuevo marco metodológico híbrido para seleccionar alternativas sostenibles de generación de energía eléctrica en zonas no interconectadas de Colombia a partir de criterios sociales, tecnológicos, ambientales y económicos. Se contribuyó con la identificaron de las barreras de penetración de sistemas de energía renovable en Colombia y con la determinación de los sistemas de mayor aceptación. La aplicación del marco metodológico se llevó a cabo en cuatro casos de estudio. En donde se estimó el potencial energético solar, eólico, hídrico y de la biomasa residual agrícola para establecer los recursos propios de las zonas. Se propuso un modelo de análisis multiobjetivo de decisión difuso con programación lineal entera mixta a partir de criterios económicos, ambientales y tecnológicos que a su vez permitió del tratamiento de parámetros inciertos, claves en la temática de planificación energética. Fueron incorporadas herramientas de análisis de procesos y termodinámica para la estimación de parámetros inciertos asociados a sistemas energéticos (solar fotovoltaico, aerogeneradores eólicos, plantas diésel, gasificadores de biomasa residual y la extensión de redes de transmisión). El modelo desarrollado permitió determinar alternativas de Pareto eficientes, para todos los casos de estudio. Las emisiones de CO2 y los costos totales actuales que conformaron las alternativas de Pareto, obtenidas con esta fase, fueron utilizados en la siguiente fase, en la que se adicionaron criterios sociales, tecnológicos y ambientales evaluados por expertos en el área de energías renovables. Para tratar la información incierta o imprecisa asociada a estos criterios, se construyó un segundo modelo novedoso de análisis multiatributo de decisión difuso que involucró todos los criterios asociados a la sostenibilidad evaluados anteriormente. El modelo permitió clasificar cada una de las alternativas de Pareto y seleccionar la mejor. Los resultados de uno de los casos se validaron en el Software HOMER Energy.