Diseño óptimo de sistemas de poligeneración sustentables para unidades habitacionales

Abstract

Polygeneration systems, due to their operation flexibility and efficiency, have become in the technological core of distributed generation systems. However, design and control of these systems involve multiple factors associated with energy demand treatment, ambient conditions, design of technologies, energy market costs, environmental impact and social impact of new technologies. In this work, these problems are addressed in an integral methodology using optimization algorithms. Economic, environmental and social objectives associated to the operation of cogeneration and trigeneration systems are considered. Generated models allow determining technological configuration, sizing and operation policy of the system. Results show how to compensate between different design objective functions in conflict and the impact of valuation of externalities in the operation of the system.

Los sistemas de poligeneración, debido a su flexibilidad de operación y eficiencia, se han convertido en el núcleo tecnológico de los sistemas de generación distribuida. Sin embargo, el diseño y control de estos sistemas envuelve múltiples factores asociados con el tratamiento de la demanda energética, condiciones ambientales, el diseño de las tecnologías, los costos del mercado energético, impacto ambiental y el impacto social de las nuevas tecnologías. En este trabajo se aborda esta problemática en forma integral por medio de algoritmos de optimización. Se consideran objetivos económicos, ambientales y sociales asociados a la operación de sistemas de cogeneración y trigeneración. Los modelos generados permiten determinar la configuración tecnológica y el dimensionamiento del sistema, así como la política de operación. Los resultados muestran como compensar el diseño y operación del sistema con funciones objetivo en conflicto y el impacto de la valoración de externalidades en la operación del sistema.