Modelo de planeación para la comercialización de gas natural con restricciones legales y operacionales

Palabras clave: gas natural; cadena de valor, NLP, método lexicográfico; modelo de optimización; Colombia

Resumen

Este artículo presenta un modelo matemático para la optimización de la planeación de la cadena de suministro de gas de una empresa que es productora, comercializadora y consumidora de gas para sus operaciones, pero no lo transporta, de acuerdo con los lineamientos del gobierno colombiano. El modelo optimiza las ganancias de la empresa modelada en función de (i) la disponibilidad y la demanda de gas de la empresa modelada, (ii) la información pública de otras empresas productoras y consumidoras de gas, y (iii) las prioridades de atención de la demanda. El modelo está formulado como un modelo de programación no lineal (NLP) de un solo período que optimiza las asignaciones de gas natural y las ganancias totales de la empresa considerando restricciones de producción, transporte, priorización y económicas. Debido a restricciones de priorización, el modelo se formula como un problema de optimización que se resuelve con el método lexicográfico. El modelo propuesto destaca por su capacidad de ser utilizado como herramienta de apoyo a la decisión de los planificadores del suministro de gas natural en Colombia debido a sus consideraciones de los aspectos técnicos, legales, contractuales y regulatorios de la producción de gas natural en el país.

Referencias bibliográficas

ANH (2013). Informe de Gestión 2013. Agencia Nacional de Hidrocarburos. https://www.anh.gov.co/documents/1478/Informe_de_Gesti%C3%B3n_2013.pdf

ANH (2023). INFORME DE Gestión 2022. Agencia Nacional de Hidrocarburos. https://www.anh.gov.co/documents/21271/Informe_de_gesti%C3%B3n_2022.pdf

Becerra-Fernandez, M., Cosenz, F., & Dyner, I. (2020). Modeling the natural gas supply chain for sustainable growth policy. Energy, 205, 118018. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118018

Contesse, L., Ferrer, J., & Maturana, S. (2005). A mixed-integer programming model for gas purchase and transportation. Annals of Operations Research, 139(1), 39-63. https://doi.org/10.1007/s10479-005-3443-0

CREG. (8 de Marzo de 2007). Especificaciones de calidad de gas natural en el punto de entrada del sistema de transporte. Comisión de Regulación de Energía y Gas. http://apolo.creg.gov.co/Publicac.nsf/2b8fb06f012cc9c245256b7b00789b0c/7b4ee1f9a7c1a73d0525785a007a6e58/$FILE/D-017%20CALIDAD%20EN%20TRANSPORTE%20DE%20GAS.pdf

CREG. (14 de Agosto de 2017). Resolución No. 114 de 2017. Comisión de Regulación de Energía y Gas. http://apolo.creg.gov.co/Publicac.nsf/1c09d18d2d5ffb5b05256eee00709c02/85c415a6b92296ab0525818f00035dfd?OpenDocument

Dara, S., Abdulqader, H., Yasser, A., & Berrouk, A. (2020). Countrywide optimization of natural gas supply chain: From wells to consumers. Energy, 196, 117125. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117125

Devine, M. T., Gleeson, J. P., Kinsella, J., & Ramsey, D. M. (2014). A Rolling Optimisation Model of the UK Natural Gas Market. Networks and Spatial Economics, 14(2), 209-244. https://doi.org/10.1007/s11067-013-9216-4

Egging, R., Holz, F., & Gabriel, S. (2010). The World Gas Model: A multi-period mixed complementarity model for the global natural gas market. Energy, 35(10), 4016-4029. https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.03.053

Grossmann, I. E. (2005). Enterprise‐wide optimization: A new frontier in process systems engineering. AIChE Journal, 51(7), 1846-1857. https://doi.org/10.1002/aic.10617

Grossmann, I. E. (2012). Advances in mathematical programming models for enterprise-wide optimization. Computers & Chemical Engineering, 47, 2-18. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2012.06.038

Hamedi, M., Zanjirani Farahani, R., Moattar Husseini, M., & Reza Esmaeilian, G. (2009). A distribution planning model for natural gas supply chain: A case study. Energy Policy, 37(3), 799-812. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2008.10.030

IGU, I. (2018). The Role of Natural Gas in the Energy Transition. 27th Word Gas Conference. Washington DC. https://www.igu.org/news/the-role-of-natural-gas-in-the-energy-transition/

Ley 401 de 1997. Por la cual se crea la Empresa Colombiana de Gas, Ecogas, el viceministerio de Hidrocarburos y se dictan otras disposiciones. Congreso de Colombia. 26 de agosto de 1997. D.O No. 52564. http://www.secretariasenado.gov.co/senado/basedoc/ley_0401_1997.html

Liu, C., Shahidehpour, M., Fu, Y., & Li, Z. (2009). Security-constrained unit commitment with natural gas transmission constraints. EEE Transactions on Power Systems, 24(3), 1523-1536. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2009.2023262

Mikolajková, M., Haikarainen, C., Saxén, H., & Pettersson, F. (2017). Optimization of a natural gas distribution network with potential future extensions. Energy, 125, 848-859. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.11.090

Olaya, Y., & Dyner, I. (2005). Modelling for policy assessment in the natural gas industry. Journal of the Operational Research Society, 56, 1122-1131. https://doi.org/10.1057/palgrave.jors.2601895

O'Neill, R. P., Williard, M., Wilkins, B., & Pike, R. (1979). A mathematical programming model for allocation of natural gas. Operations Research, 27(5), 857-873. https://doi.org/10.1287/opre.27.5.857

Ríos-Mercado, R. Z., & Borraz-Sánchez, C. (2015). Optimization problems in natural gas transportation systems: A state-of-the-art review. Applied Energy, 147, 536-555. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.03.017

Selot, A., Kuok, L. K., Robinson, M., Mason, T. L., & Barton, P. I. (2008). A short‐term operational planning model for natural gas production systems. AIChE Journal, 54(2), 495-515. https://doi.org/10.1002/aic.11385

Singiresu S., R. (2009). Engineering Optimization Theory and Practice. Canada: John Wiley & Sons, Inc. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/9780470549124.fmatter

Üster, H., & Dilaveroğlu, Ş. (2014). Optimization for design and operation of natural gas transmission networks. Applied Energy, 133, 56-69. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.06.042

Villada, J., & Olaya, Y. (2013). A simulation approach for analysis of short-term security of natural gas supply in Colombia. Energy Policy, 53, 11-26. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2012.08.032

Watts, N., Amann, M., Arnell, N., Ayeb-Karlsson, S., Belesova, K., Boykoff, M., ... & Montgomery, H. (2019). The 2019 report of The Lancet Countdown on health and climate change: ensuring that the health of a child born today is not defined by a changing climate. The Lancet, 394(10211), 1836-1878. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(19)32596-6

Zarei, J., & Amin-Naseri, M. R. (2020). A sustainable multi-objective framework for designing and planning the supply chain of natural gas components. Journal of Cleaner Production, 259, 120649. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120649

Zarei, J., & Mohammad Reza, A.-N. (2019). An integrated optimization model for natural gas supply chain. Energy, 185, 1114-1130. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.07.117

Cómo citar
Roa Duarte, C. E., García Saravia, R. C., Palomares Quintero, J. C., Medina, O. A., Gámez, J. M., Yaya Bravo, J. A., & Hoyos Marín, L. J. (2023). Modelo de planeación para la comercialización de gas natural con restricciones legales y operacionales. CT&F - Ciencia, Tecnología Y Futuro, 13(1), 87–102. https://doi.org/10.29047/01225383.664

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Publicado
2023-06-30
Sección
Artículos de investigación científica y tecnológica

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