Contribuciones en la modelación de energía renovable en sistemas de potencia

• Rivera-Rodríguez, Sergio Raúl ^[1] ; Dorado-Rojas, Sergio Andrés ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Revista ONTARE, ISSN-e 2745-2220, ISSN 2382-3399, Nº. 6, 2018, págs. 7-23
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Contributions à la modélisation des énergies renouvelables dans les systèmes de production énergétique
  • Contribuições na modelagem de energia renovável em sistemas de energia
  • Contributions to the modeling of renewable energy in power systems
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• Resumen
  • español

    En este artículo se realiza un análisis de la literatura científica producida en materia de modelación y simulación de sistemas de potencia con penetración de energía renovable. Por medio de una revisión documental de los trabajos publicados por el investigador en cuestión, se sintetizaron los aspectos más innovadores de tales estudios y las herramientas utilizadas, con el fin de aportar una valiosa contribución a la búsqueda de soluciones óptimas de los problemas operacionales y de planeación que se presentan en los sistemas eléctricos gracias a la creciente penetración de fuentes de energía renovable.  Dicha revisión se abordó a través de la agrupación del material científico de acuerdo con las siguientes subtemáticas: energía renovable en Latinoamérica y Colombia; modelación de incertidumbre de sistemas solares, eólicos, pequeñas centrales hidroeléctricas y vehículos eléctricos y optimización heurística aplicada a sistemas de potencia con penetración de energía renovable.

    A partir de ello se exponen tanto la aplicabilidad como los beneficios del desarrollo de formulaciones matemáticas, por lo general complejas, que permiten garantizar robustez, estabilidad, eficiencia, flexibilidad y rentabilidad de dichos sistemas.

    Como resultado de la aplicación de la modelación de incertidumbre propuesta en redes similares a las identificadas, se obtuvo la compilación simplificada de un bagaje invaluable de conocimientos particularmente útiles para evaluar la integración de las tecnologías de las energías renovables en cualquier sector económico. 

  • français

    Cet article analyse la littérature scientifique évoquant la modélisation et la simulation de systèmes de production énergétique avec utilisation d'énergies renouvelables. Une synthèse de ces travaux, publiés par des scientifiques, révèle les aspects les plus novateurs de ces études, et les outils utilisés contribuant à la recherche de solutions optimales aux problèmes opérationnels de planifications répertoriés dans les systèmes énergétiques et ce, grâce à une utilisation croissante des sources d’énergie renouvelables.

    Cet article contient du matériel scientifique des champs d’application suivants : énergies renouvelables en Amérique latine et en Colombie ; modélisations de l'incertitude énergétique des centrales solaires et éoliennes, petites centrales hydroélectriques et véhicules électriques et, une optimisation heuristique appliquée aux systèmes énergétiques utilisant des énergies renouvelables.

    Une déduction de l’applicabilité et des avantages d’un développement de formulations mathématiques complexes, garantissant la robustesse, la stabilité, l’efficacité, la flexibilité et la rentabilité de ces systèmes a ainsi pu être réalisée.

    Enfin, suite à l’application de la modélisation de l’incertitude à des réseaux similaires à ceux identifiés, il a été possible d’obtenir une compilation simplifiée de connaissances particulièrement utiles pour évaluer la factibilité de l’intégration des technologies en énergies renouvelables dans différents secteurs économiques.

  • português

    Este artigo analisa a literatura científica produzida sobre modelagem e simulação de sistemas de energia de potência com penetração de energia renovável. Por meio de uma revisão documental dos trabalhos publicados pelo pesquisador em questão, foram sintetizados os aspectos mais inovadores de tais estudos e as ferramentas utilizadas, a fim de dar uma contribuição valiosa para a busca de soluções ótimas para problemas operacionais e planejamento apresentado em sistemas elétricos, graças à crescente penetração de fontes de energia renováveis. Esta revisão foi abordada por meio do agrupamento de material científico de acordo com os seguintes subtemas: energia renovável na América Latina e Colômbia; Modelagem de incertezas de sistemas solares, eólicos, pequenas usinas hidrelétricas e veículos elétricos e otimização heurística aplicada a sistemas de energia com penetração de energia renovável.

      A partir disso, são expostas a aplicabilidade e os benefícios do desenvolvimento de formulações matemáticas, geralmente complexas, que garantem robustez, estabilidade, eficiência, flexibilidade e rentabilidade desses sistemas.

    Como resultado da aplicação da modelagem de incerteza proposta em redes semelhantes às identificadas, foi obtida a compilação simplificada de uma bagagem inestimável de conhecimento particularmente útil para avaliar a integração de tecnologias de energia renovável em qualquer setor econômico.

  • English

    This article analyzes the scientific literature that has been produced on the modeling and simulation of power systems with renewable energy penetration. It is by means of a documentary review of the works that have been published by the researcher in question that we synthesized the most innovative aspects of such studies and the tools that were used, in order to make a valuable contribution to the search for optimal solutions to operational and planning problems that can be seen in electrical systems due to the increasing penetration of renewable energy sources.  This review was addressed through the grouping of scientific material according to the following sub-themes: renewable energy in Latin America and Colombia; uncertainty modeling of solar and wind systems, small hydroelectric plants, and electric vehicles; and heuristic optimization applied to power systems with renewable energy penetration.

    From this, we exposed both the applicability and the benefits of the development of mathematical formulations, usually complex, which guarantee the robustness, stability, efficiency, flexibility, and profitability of these systems.

    As a result of the application of the uncertainty modeling that was proposed in networks similar to those that were identified, we obtained the simplified compilation of an invaluable baggage of particularly useful knowledge to evaluate the integration of renewable energy technologies in any economic sector.