GAP - Análisis y planificación de la producción

GAP (Generation Analysis and Planning) es un software para el análisis y la planificación de sistemas de generación de energía para un territorio o país determinado. El software tiene más de 25 años de experiencia y se ha implantado en muchos países con compañías eléctricas nacionales y oficinas de ingeniería. Ayuda a optimizar las inversiones en la generación de energía y el desarrollo de nuevas centrales eléctricas, y a controlar el mantenimiento de la red y los riesgos de suministro debidos a peligros medioambientales y/o técnicos. El núcleo de GAP es un modelo de simulación de escenarios de generación, que calcula los resultados técnicos y económicos de diferentes hipótesis de expansión de la generación. Se pueden estudiar y comparar diferentes escenarios para identificar, mediante estos estudios de sensibilidad, las opciones más optimizadas desde el punto de vista técnico y financiero. Los informes propuestos permiten un análisis detallado de los resultados técnicos y económicos y el seguimiento de los indicadores de desarrollo de la estrategia.

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1/ Interfaz gráfica de usuario

Una interfaz moderna y fácil de usar facilita la introducción de datos y la creación de escenarios bajo una variedad de supuestos. La mayoría de los datos y resultados se muestran en forma de gráfico para una mejor interpretación, pero también en forma de tabla que puede exportarse a una hoja de cálculo. La interfaz de usuario se ha diseñado específicamente para permitir un análisis rápido y eficaz de los datos y los resultados.

  • Gestor de estudios y escenarios

El Gestor de Estudios y Escenarios facilita la gestión de los datos y resultados de múltiples hipótesis y casos de estudio mediante una organización funcional de los escenarios.

  • Simulación de producción estocástica

El corazón del programa GAP es un modelo de simulación de producción estocástica llamado PROSIM. Este modelo calcula los costes de producción anuales y evalúa la fiabilidad del suministro del sistema de producción. El método es estocástico porque modela la aleatoriedad de las paradas no programadas de las máquinas. Es analítico porque proporciona una única expectativa matemática de los valores estimados resultantes de un cálculo basado en funciones de distribución de probabilidad.
Los principales resultados son: la energía producida por cada máquina, los costes de explotación, la fiabilidad del suministro de carga y los costes marginales de producción.
La incertidumbre en los costes de generación hidráulica y de combustible se aborda mediante la parametrización de estos factores. Un potente sistema de gestión de "escenarios" permite evaluar fácilmente la sensibilidad de la flota generadora a estas variables.

2/ Configuración y datos básicos

El software GAP considera hasta 9 grupos de datos en función del escenario y la tecnología:

  • Configuración general:

El objetivo es definir los datos transversales a todos los escenarios y, en particular, los perfiles de demanda y los perfiles solares, pero también la lista de combustibles, interconexiones y aerogeneradores disponibles para el territorio

  • Datos de la demanda de electricidad

La evolución de la carga se describe de forma muy compacta o detallada a lo largo del periodo. Para cada año, se define un pico anual, un perfil de carga anual que da los picos semanales, perfiles semanales que definen los picos diarios y perfiles diarios que definen los valores de carga por hora. Todos estos perfiles se presentan de forma gráfica, lo que permite una comprobación visual de su evolución y una fácil comparación de las hipótesis consideradas. El otro método consiste en definir la previsión de la demanda horaria para cada año. Estos datos pueden obtenerse a partir del análisis detallado del software DAP, simplemente importando los resultados del estudio DAP.

  • Combustibles

Para cada combustible utilizado, se define el poder calorífico y la evolución del coste en el tiempo. Esta evolución se muestra de forma gráfica, lo que permite una comprobación inmediata de la plausibilidad.

  • Datos del viento

El objetivo es editar las características de los recursos eólicos, así como el rendimiento de los aerogeneradores.

  • Recursos solares

Se trata de definir las características de la luz solar y la descripción de los paneles utilizados.

  • Interconexiones

Este módulo permite definir durante el periodo de planificación los intercambios con los países o zonas fronterizas en términos de importación y/o exportación de energía

  • Datos de las plantas de generación y almacenamiento

Los datos de generación definen las capacidades de producción de las centrales, las capacidades de exportación e importación y las características de las estaciones de almacenamiento. Para cada unidad, se definen los años de puesta en marcha y desmantelamiento, los costes de inversión y explotación, la potencia, la fiabilidad, el consumo específico, etc.

  • Datos hidráulicos

Para cada central hidroeléctrica, en cada semana del estudio, se definirá la potencia mínima y máxima y la energía producida. Se pueden definir diferentes alternativas para representar los peligros de la entrada de agua y los diferentes modos de funcionamiento del sistema hidroeléctrico. Estos datos pueden visualizarse gráficamente para comprobar inmediatamente su verosimilitud.

  •  Mantenimiento

Los datos de mantenimiento, definidos por el usuario, determinan para cada unidad de generación térmica las semanas del año en las que esta unidad no estará disponible para el mantenimiento programado. Se pueden definir diferentes supuestos (alternativos) para cada unidad.

3/ Compilación de datos

El GAP utiliza un algoritmo estocástico, dentro de la gama de métodos de Montecarlo, que conduce a la identificación de la energía anual producida por cada unidad teniendo en cuenta que se han priorizado las unidades de mayor mérito, siguiendo el orden de mérito. Así, el modelo de simulación de generación estocástica -PROSIM- utiliza los monótonos de carga semanales para determinar el uso óptimo de las unidades térmicas, hidroeléctricas, solares y eólicas y de las estaciones de bombeo.

4/ Resultados

GAP proporciona resultados económicos (costes de inversión y funcionamiento), resultados técnicos (probabilidad de fallo, energía total producida, expectativa de energía no suministrada, etc.) y otros indicadores (emisión de CO2, cuota de ENR, etc.).

Estos resultados se obtienen a nivel del parque de generación y para cada unidad individual, para cada año del estudio y para todo el periodo. Se presentan en forma de tablas con columnas a definir por el usuario. Se pueden visualizar e imprimir los informes correspondientes. Además, los resultados semanales pueden mostrarse en forma de curvas gráficas.

Los resultados correspondientes a los distintos escenarios de expansión pueden visualizarse simultáneamente en distintas ventanas, lo que permite comparar fácilmente los supuestos considerados.

Para cada uno de estos grupos, el usuario definirá varias alternativas de evolución en el periodo de estudio. Una combinación particular de estas alternativas constituye un Escenario de Estudio.