Optimización del proceso de nominación como apoyo a la toma de decisiones de una empresa que compra gas natural para generar electricidad : caso de aplicación Colombia

Abstract

Este trabajo consiste en desarrollar un modelo matemático de optimización de compras de suministro y capacidad de transporte de gas natural para apoyar la toma de decisiones de una termoeléctrica que consume este combustible para generar energía. Esta planta hace parte de los activos de una empresa que genera y comercializa electricidad en el mercado colombiano (Caso Colombia). Para obtener el modelo mencionado, se partirá de la descripción general del mercado mayorista de gas natural y su normatividad general. También se describirá el ciclo de nominación de gas natural y la necesidad que existe en este proceso de implementar un modelo matemático que apoye la toma de decisiones óptimas de compra de suministro y transporte. Posteriormente, se formulará un modelo matemático de mayor complejidad que representará un problema general de asignación de gas para cualquier nodo de destino o demanda, desde cualquier nodo de origen en una red de gasoductos. En este modelo se asumirá que el agente comprador de gas tiene un portafolio de contratos de todo tipo, tanto en suministro como en transporte, es decir, en cada nodo de la red de gasoductos podrá haber suministro de gas de cualquier tipo y todas las parejas de nodos del sistema estarán conectas mediante un número indeterminado de rutas contratadas. Finalmente, con base en el modelo general, se implementará un modelo de menor complejidad que represente el Caso Colombia, objeto de estudio de este trabajo.

Abstract: This work consists of developing an optimization mathematical model of natural gas supply and transport capacity purchase that supports the human decision-making in a thermoelectric plant that consumes this fuel to generate energy. This plant is part of the assets of a company that generates and commercializes electricity in the Colombian market (Colombia Case). To obtain the above model, it will start with the general description of the natural gas wholesale market and its general regulations. It will also describe the natural gas nomination cycle and its necessity of implementing a mathematical model that supports the optimal human decision-making when the supply and transport purchases take place. Later, a more complex mathematical model will be formulated. This model will represent a general gas allocation problem to any destination or demand node, from any origin node in a gas pipeline network. It will be assumed a gas buyer agent has a portfolio of contracts of all kinds, for supply as well as transport capacity. Namely, there can be gas supply in each node of the gas pipeline network and all node couples of the system will be connected through an undetermined number of contracted routes. Finally, based on the general model, a less complex model that represents the Colombia Case will be implemented (problem under consideration).