Gestión óptima de la operación de industrias sucroenergéticas en mercados eléctricos

Resumen

Las industrias azucareras modernas presentan un alto consumo energético, pero la posibilidad de utilización de bagazo y paja de caña de azúcar como combustibles para generar energía útil y como materias primas para otros procesos, proporciona cambios conceptuales considerables mediante la oportunidad de venta de electricidad excedente proveniente de una fuente renovable. Además incrementa la producción y comercialización de bioetanol celulósico. Esta realidad conduce a inversiones en eficiencia energética y a nuevas formas de operación de las plantas, con el objetivo de obtener mayores beneficios. El objetivo principal de este trabajo es efectuar un análisis técnicoeconómico de la operación de los procesos de una planta sucroenergética industrial que posee cogeneración, permitiendo la propuesta de modelos que contribuyan al mejor desarrollo de esta actividad, teniendo en cuenta la mejor utilización de los componentes de estos sistemas, y la interacción con las redes eléctricas. Se intenta de esta forma establecer una referencia de gestión en la operación de las plantas sucroenergéticas, con el objeto de mejorar la rentabilidad en el manejo de los recursos disponibles de la caña de azúcar, como también en la producción óptima de azúcar, bioetanol, biogás y energía de cogeneración. Se han utilizado herramientas matemáticas para la formulación de un problema de optimización lineal mixto-entero correspondiente al modelo de gestión óptima de una planta industrial azucarera con cogeneración. Se ha comprobado la utilidad del modelo matemático propuesto mediante su aplicación en diferentes análisis y escenarios de mercado en una planta sucroenergética tipo, modelada en detalle con datos Industriales y de los mercados de Brasil. Los resultados muestran una interacción muy compleja entre los procesos productivos, con gran competencia entre la producción de bioetanol celulósico y electricidad para exportación, ambos determinantes en la maximización del beneficio económico. Entre las conclusiones más destacadas se encuentran: la utilidad del modelo de gestión óptima propuesto; la exportación de electricidad como un factor de equilibrio a la viabilidad económica industrial; y la contribución del cálculo de los costes de oportunidad semanales para la determinación de precios de venta de electricidad más justos y competitivos.