Modelado, planificación y control de sistemas de distribución de gas y derivados del petróleo

Abstract

Tanto el petróleo como el gas natural son las fuentes de energía más importantes de la sociedad actual. La toma de decisiones en cada una de las etapas de la cadena que siguen dichos combustibles fósiles desde su extracción hasta su consumo tiene un alto impacto económico sobre el precio final del producto. Así, la minimización de los costes asociados a dichas etapas es una tarea de crucial importancia. En concreto, esta tesis, trata de contribuir a la minimización de los costes asociados a la etapa de transporte y distribución desde la planta de procesamiento hasta las áreas de consumo. Las redes de distribución mediante conductos son uno de los medios más eficientes para el transporte de varios productos a lo largo de grandes distancias. Dichos sistemas, tienen todas las características de los sistemas complejos: distribuidos, grandes dimensiones, no linealidades y gran número de restricciones físicas presentes. Los sistemas con estas características, además de en control del flujo de fluidos, tienen gran interés en otras áreas tales como la fabricación de semiconductores, tráfico aéreo, etc….El proceso de transporte y distribución de un producto desde la zona de su producción hasta la zona de consumo en la que se especifica la demanda del mismo, tradicionalmente se suele dividir en dos fases: a) planificación temporal de los envíos de producto necesarios para satisfacer la demanda, y b) control del estado en el que el producto es transportado. Esta tesis contribuye con la mejora y el desarrollo de nuevos modelos y algoritmos para obtener la planificación óptima en la distribución de derivados del petróleo mediante redes de poliductos, y para encontrar la presión óptima con la que transportar el gas en una red gasoductos. En ambos casos, la palabra óptimo hace referencia a la minimización del coste asociado a cada uno de estos procesos de transporte y distribución.