Planificación estratégica para la transición energética sostenible

Abstract

This project tackles the urgent requirement for transitioning to low-carbon energy in Mexico by creating and applying a mathematical model designed to optimize the National Electric System (SEN). Developed using GAMS and integrating comprehensive life-cycle data from EcoInvent, the model considers multiple technical, economic, and environmental factors. The model evaluates the impact of transmission capacity expansion, regional interconnection, and smart grid adoption by exploring various future scenarios with diverse renewable energy mixes (solar, wind, biomass, hydro). The results identify optimal solutions for minimizing total annual cost, greenhouse gas emissions, and water consumption while also analyzing the role of different technologies and control regions in energy generation. This research presents a vital quantitative framework to evaluate energy systems' sustainability and technical viability, leading to improved decision-making for a cleaner energy future in Mexico.

Este proyecto se centra en el desarrollo e implementación de un modelo matemático para optimizar el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) de México, con el objetivo principal de mitigar el cambio climático y promover un sistema energético más sostenible. El modelo, implementado en el software GAMS y utilizando datos detallados de EcoInvent sobre el ciclo de vida de las diferentes tecnologías energéticas, considera una variedad de restricciones técnicas (capacidades de generación y transmisión, factores de eficiencia), económicas (costos de inversión, operación y mantenimiento) y ambientales (factores de emisión, uso de recursos). Se exploran diversos escenarios futuros con diferentes combinaciones de tecnologías renovables (solar, eólica, biomasa, hidroeléctrica), evaluando el impacto de la expansión de la capacidad de transmisión, la interconexión regional y la adopción de redes inteligentes. Los resultados del modelo incluyen la identificación de soluciones óptimas para minimizar el costo total anual, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de agua, además de analizar la participación de diferentes tecnologías y regiones de control en la generación de energía. Este trabajo proporciona una herramienta cuantitativa valiosa para evaluar el desempeño de los sistemas energéticos en términos de sostenibilidad y viabilidad técnica, promoviendo una transición energética baja en carbono en México.