Herramienta de gestión para la operación sistemas de desalinización de agua de mar bajo el enfoque de Demand-side Management.

Abstract

El propósito de esta tesis doctoral es proponer una herramienta de gestión basada en la programación lineal entera mixta, para la operación de sistemas de suministro de agua de mar desalinizada, alimentados en parte por plantas de generación de energía solar fotovoltaica conectadas a la red eléctrica, bajo el enfoque de la modulación de la demanda de energía eléctrica. El principal aporte al desarrollo de nuevo conocimiento científico de este trabajo es la novedad del modelo matemático formulado, que es el núcleo de la metodología propuesta como herramienta de gestión. La modulación de la demanda se prueba en dos casos de estudio con distintas configuraciones. El primer caso es la industria agrícola del Norte de Chile, el cual considera una planta desalinizadora por ósmosis inversa con su estación de bombeo única, y una planta fotovoltaica. El segundo caso de estudio se aplica a la gran industria minera del cobre en el Norte de Chile, en el cual se consideran múltiples estaciones de bombeo a lo largo de la línea de cañería y múltiples plantas fotovoltaicas, permitiendo adaptar el modelo matemático a la nueva situación. Los resultados demuestran que la modulación de la demanda provee beneficios tanto económicos como ambientales respecto del escenario base a carga operacional constante, ya que se reduce el margen de costo de compra de energía eléctrica menos venta de energía generada por las plantas fotovoltaicas, y más gases de efecto invernadero son evitados en virtud de un uso más eficiente de la energía fotovoltaica para consumo propio. Finalmente, se concluye que la forma de presentación de resultados orientados a las variables de decisión permite considerar el modelo de optimización como una herramienta de gestión de operaciones, satisfaciendo así un interés tanto científico como industrial en lo que respecta al campo de la gestión de recursos hídricos y energéticos.