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

dc.contributor.advisor Kafarov, Viatcheslav Victorovich
dc.contributor.advisor Latorre Bayona, Gerardo
dc.contributor.advisor Quijano Hurtado, Ricardo
dc.contributor.author Rosso Cerón, Ana María
dc.date.accessioned 2022-04-01T05:16:52Z
dc.date.available 2022-04-01T05:16:52Z
dc.date.created 2022-04-01T05:16:52Z
dc.date.issued 2022-04-01T05:16:52Z
dc.description.abstract 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.
dc.description.abstractenglish In this work, a new hybrid methodological framework has been proposed to select sustainable alternatives for electric power generation in non-connected zones of Colombia, through social, technological, environmental and economic criteria. Penetration barriers of renewable energy systems in Colombia were identified, and the most accepted systems were determined. The application of the methodological framework was carried out in four cases of study. In order to establish the resources of the zones, the energy potentials of solar, wind, water and agricultural residual biomass were estimated. A fuzzy multiobjective mixed integer linear programming model was proposed and developed based on economic, environmental and technological criteria that allowed for the treatment of uncertain parameters, all them key in the subject energy planning. Process analysis and thermodynamic tools were incorporated to estimate uncertain parameters associated with the energy systems (solar photovoltaic, wind turbines, diesel plants, waste biomass gasifiers and the extension of transmission networks). The developed model allowed determining efficient Pareto alternatives, for all the study cases. The CO2 emissions and the current total costs, that formed the Pareto alternatives, were used in the next phase, together with additional social, technological and environmental criteria, evaluated by experts in the area of renewable energies. To deal with the uncertain or imprecise information associated with these criteria, a second novel model base on fuzzy logic was constructed. It involved all the sustainable criteria evaluated previously for classifying each of the Pareto alternatives and selecting the most sustainable. Finally, the results of one of the cases were validated with the HOMER energy Software.
dc.description.cvlac https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001470672
dc.description.degreelevel Doctorado
dc.description.degreename Doctor en Ingeniería Química
dc.description.googlescholar https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=mmod7KsAAAAJ
dc.description.orcid https://orcid.org/0000-0001-7933-5329
dc.format.mimetype application/pdf
dc.identifier.instname Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9622
dc.language.iso spa
dc.publisher Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program Doctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.school Escuela de Ingeniería Química
dc.rights http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.license Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/co/
dc.subject Zonas No Interconectadas
dc.subject Planificación Energética
dc.subject Análisis Multiobjetivo De Decisión
dc.subject Análisis Multiatributo De Decisión
dc.subject Lógica Difusa
dc.subject Alternativas Sostenibles De Generación
dc.subject.keyword Non-Interconnected Zones
dc.subject.keyword Energy Planning
dc.subject.keyword Multiobjective Decision Analysis
dc.subject.keyword Multiattribute Decision Analysis
dc.subject.keyword Fuzzy Logic
dc.subject.keyword Sustainable Generation Alternatives.
dc.title 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
dc.title.english Design and application of a methodology based on diffuse logic for the selection of sustainable electrical generation alternatives in non-interconnected zones of colombia
dc.type.coar http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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