Generación termoeléctrica con contaminantes reducidos posible gracias a la informática bioinspirada
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i1.24568Palabras clave:
Generación de energía; Nivel de contaminantes; Gas natural; Algoritmo genético.Resumen
El debate para establecer un equilibrio entre la generación de energía eléctrica y la preservación del medio ambiente es extraordinariamente importante. Este artículo propone, como solución a corto plazo, la sustitución del gasoil por gas natural en la generación termoeléctrica. El gas natural emite un 75% menos de contaminantes al medio ambiente que el diésel y tiene una eficiencia energética similar. Como estrategia para que este reemplazo ocurra de manera segura, se desarrolló el modelado computacional en una metodología de Computación Bioinspirada, denominada Algoritmo Genético (AG). El AG incorporó todas las variables de las redes de electricidad y gas natural, presentadas en el modelo matemático. El resultado fue una reducción significativa en el nivel de contaminantes emitidos, con alta estabilidad en el sistema eléctrico.
Citas
Brasil (2021). Ministério de Minas e Energia, Empresa de Pesquisa Energética Plano Decenal de Expansão de Energia 2029 / Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética. MME/EPE. https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/plano-decenal-de-expansao-de-energia-2029.
Carvalho, A. P. L. (2018). Algoritmo Genético. USP. Departamento da Ciência da Computação. https://sites.icmc.usp.br/andre/research/genetic/.
Carvalho, R., Hittinger, E., & Williams, E. (2021). Payback of natural gas turbines: A retrospective analysis with implications for decarbonizing grids. Utilities Policy, Elsevier, 73. https://doi.org/10.1016/j.jup.2021.101307.
Costa, D. C. L., Nunes, M. V., Vieira, J. P., & Bezerra, U. H. (2016a). Decision tree-based security dispatch application in integrated electric power and natural-gas networks. Electric Power Systems Research, 141, 442-449.
Costa, D. C. L. (2016b). Despacho Ótimo de Redes Integradas de Energia Elétrica e de Gás Natural com Restrições de Segurança via Árvores de Decisão. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Pará – UFPA, Instituto de Tecnologia – ITEC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE.
Costa, D. C. L., Costa, H. A. de O., Castro, A. P. S., Cruz, E. C., Neto, J. L. A., & Cruz, B. C. C. da. (2020). As dimensões das Modelagens Matemática e Computacional prescrevidas à Gestão Ambiental. Research, Society and Development, 9(10), e6939109013-e6939109013. 10.33448/rsd-v9i10.9013.
Costa, H. A. de O., Costa, D. C. L., & Meneses, L. A. de. (2021a). Interdisciplinarity Applied to the Optimized Dispatch of Integrated Electricity and Natural Gas Networks using the Genetic Algorithm. Research, Society and Development, 10(2), e42110212641. 10.33448/rsd-v10i2.12641.
Costa, H. A. de O., Gomes, L. L., & Costa, D. C. L. (2021b). Genetic algorithm and particle swarm applied in electric system optimization. Research, Society and Development, 10(10), e166101018871. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i10.18871.
Costa, H. A. de O., Gomes, L. L., Costa, D. C. L., Rocha, E. M., Francês, C. R., & Andrade, S. H. (2021c). Fractional order differential calculus applied on decision making system to smart grid management via decision trees. Research, Society and Development, 10(16), e38101623387. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i16.23387.
EPE (2021). Empresa de Pesquisa Energética. https://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica.
Goldeberg, D. (1989). Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning. Addison -Wesley Professional. 423 - 445.
Holland, J. H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems. The University of Michigan Press, Ann Arbor, MI.
Mathworks. (2021). MATLAB: The Language of Technical Computing. https://www.mathworks.com/help/matlab/index.html?s_tid=CRUX_lftnav.
Michalewicz, Z. (1996). Genetic Algorithms + Data Structure = Evolution Programs. (3rd ed.), Spring, 387 - 405.
Mitchell, M. (1997). An introduction to genetic algorithms. Cambridge: Mit Press.
Mouette, D., Machado, P. G., Fraga, D., Peyerl, D., Borges, R. R., Brito, T. L. F., Shimomaebara, L. A., & Santos, E. M. dos. (2019). Costs and emissions assessment of a Blue Corridor in a Brazilian reality: The use of liquefied natural gas in the transport sector. Science of The Total Environment, 668(10), 1104-1116.
Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J. & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. Núcleo de Tecnologia Educacional – UFSM.
Santos, E. M. dos. (2002). Gás Natural: Estratégias para uma Energia Nova no Brasil. Annablume.
Unece (2021). United Nations Economic Commission for Europe - Extractive Industries Transition to Sustainable Systems. https://unece.org/sites/default/files/2021-05/Extractive%20Industries%20Regional%20PB_Final.pdf.
Wolf, D. D. (2003). Mathematical properties of formulations of the gas transmission problem. Management Science, 46 (11), 1454-1465.
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