PyPSA para estudios del sistema eléctrico indonesio

Desarrollo de una herramienta de despacho de programación entera mixta para la integración de las energías renovables

En el marco de la segunda fase del programa “1.000 islas – Programa de energías renovables para la electrificación (REEP2)”, ejecutado por la GIZ en nombre del Ministerio Federal Alemán de Cooperación Económica y Desarrollo (BMZ), Energynautics apoya la integración de las energías renovables en Indonesia mediante un contrato de tres años, tras un acuerdo similar anterior para la primera fase del proyecto, de 2017 a 2020.

Uno de los principales encargos de Energynautics en el marco de este programa es un estudio de planificación operativa de los sistemas eléctricos de Sulawesi, una de las islas más grandes de Indonesia. Para ello, se necesita una herramienta de optimización de enteros mixtos que permita simular el compromiso y el despacho de unidades en distintos escenarios (simulación de producción), incluidas las restricciones de red y de seguridad (flujo de potencia óptimo con restricciones de seguridad, SCOPF).

En lugar de utilizar un software comercial, Energynautics decidió mejorar el software de optimización de sistemas eléctricos de código abierto PyPSA, que ya contiene algunas de las funciones necesarias, con paquetes adicionales desarrollados internamente. Entre las funciones añadidas se incluyen las siguientes:

  • Modelización avanzada de curvas de eficiencia, incluida la eficiencia multietapa para unidades CCGT;
  • Modelización hidroeléctrica avanzada para representar adecuadamente las unidades hidroeléctricas en cascada;
  • Preoptimización de interrupciones planificadas, uso de embalses hidráulicos y asignación de restricciones PPA;
    Optimización de la reserva primaria y secundaria.

El modelo avanzado se utilizará para el estudio operativo de Sulawesi, pero también está disponible para otros estudios de sistemas y sustituirá a la anterior herramienta interna de Energynautics, ENAplan, de la que se han conservado algunas funciones.

Imagen 1: Modelización: Curva de rendimiento de una turbina de gas abierta (izquierda) y una TGCC 2+1 con chimenea de derivación (derecha)

Imagen 2: Salida del modelo: Compromiso horario de unidades y despacho de potencia activa para cinco días, sistema de ejemplo que incluye todas las tecnologías utilizadas actualmente.

Imagen 3: Salida del modelo: Despacho horario de la capacidad de reserva primaria a las unidades de generación disponibles.

Imagen 4: Salida del modelo: Programas de mantenimiento optimizados a lo largo de un año, bloques que marcan la capacidad en mantenimiento.