Distributed Optimization of Energy Portfolio and Production Planning for Multiple Companies Under Resource Constraints

Nishi, Tatsushi; Sekiya, Eiji; Yin, Sisi

doi:10.1016/j.procir.2012.07.048

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“…In order to survive at competitibe market, producers should expand their energy network. Nishi and his friend [17] studied about distributed optimization model for planning integrated production schedule of different suppliers. Information transfer between producers is been restricted.…”

Section: Literature Reviewmentioning

confidence: 99%

Interactive energy demand, production and usage optimization in manufacturing

Kunt

Kayakutlu

Selcuk

2015

2015 Portland International Conference on Management of Engineering and Technology (PICMET)

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Renewable energy resources and improvements in energy generation and usage are critical policies of energy dependent countries. 2012 BP report states that 48 % of both electricity and natural gas consumptions are realized by industrial usage. In developing countries manufacturing sites are increasing at least 4% a year. Cogeneration is a good solution for the efficiency improvement since it reduces costs about 30%-50% compared to the individual usages. In the whole Globe, only 9% of the energy demand is responded by cogeneration systems. One of the barriers of cogeneration implementation is the visionary difference among the production groups and the energy management groups. Researches state that, defining requirements per turbine and planning the load capacity provides incremental benefits. Energy generation plans for trading energy with the grid allow further economic advantages. This paper is one of the rare studies on integrating the energy load plans and the production plans. The combined plans can be updated interactively either by the energy management or by the manufacturing sites. The proposed mixed integer-programming (MIP) model allows using scenarios, which would allow considering energy costs per unit of product. The objective of the study is to reduce energy costs in parallel with the production costs. The proposed system is constructed for the stock-based production type where energy costs have an important share in the operational costs. The system can be used both with a single fuel resource or hybrid renewable resources.

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Section: Literature Reviewmentioning

confidence: 99%

Interactive energy demand, production and usage optimization in manufacturing

Kunt

Kayakutlu

Selcuk

2015

2015 Portland International Conference on Management of Engineering and Technology (PICMET)

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“…Nesse sentido, ferramentas para o suporte à tomada de decisão de contratação de energia são fundamentais para o auxílio na tarefa desses agentes. Por fim, Nishi et al (2012) aplicam um modelo determinístico de otimização não-linear para análise de aquisição de energia por um grupo de empresas pertencentes a um pool, com foco na minimização dos custos e com base no planejamento da produção de cada uma delas.…”

Section: Introductionunclassified

Estratégias de comercialização e investimento, com ênfase em energias renováveis, suportadas por modelos de otimização especializados para avaliação estocástica de risco x retorno.

Camargo¹

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AGRADECIMENTOSAo professor Dr. Dorel Soares Ramos, pela orientação na execução deste trabalho, oportunidades e pelo exemplo de profissionalismo, dedicação e paixão àquilo que faz.Aos meus amigos da MRTS Consultoria, em especial, ao Ewerton Guarnier que me acompanhou durante toda essa jornada, sempre disposto a colaborar, incentivar e a trocar muitas ideias. À minha esposa Luciana e minha filha Alice, pelo incentivo, amor, paciência e união! A Deus, por tudo que representa em minha vida! RESUMO A comercialização de energia elétrica de fontes renováveis, ordinariamente, constituise uma atividade em que as operações são estruturadas sob condições de incerteza, por exemplo, em relação ao preço "spot" no mercado de curto prazo e a geração de energia dos empreendimentos. Deriva desse fato a busca dos agentes pela formulação de estratégias e utilização de ferramentais para auxiliá-los em suas tomadas de decisão, visando não somente o retorno financeiro, mas também à mitigação dos riscos envolvidos. Análises de investimentos em fontes renováveis compartilham de desafios similares. Na literatura, o estudo da tomada de decisão considerada ótima sob condições de incerteza se dá por meio da aplicação de técnicas de programação estocástica, que viabiliza a modelagem de problemas com variáveis randômicas e a obtenção de soluções racionais, de interesse para o investidor. Esses modelos permitem a incorporação de métricas de risco, como por exemplo, oConditional Value-at-Risk, a fim de se obter soluções ótimas que ponderem a expectativa de resultado financeiro e o risco associado da operação, onde a aversão ao risco do agente torna-se um condicionante fundamental. O objetivo principal da Tese -sob a ótica dos agentes geradores, consumidores e comercializadores -é: (i) desenvolver e implementar modelos de otimização em programação linear estocástica com métrica CVaR associada, customizados para cada um desses agentes; e (ii) aplicá-los na análise estratégica de operações como forma de apresentar alternativas factíveis à gestão das atividades desses agentes e contribuir com a proposição de um instrumento conceitualmente robusto e amigável ao usuário, para utilização por parte das empresas. Nesse contexto, como antes frisado, dá-se ênfase na análise do risco financeiro dessas operações por meio da aplicação do CVaR e com base na aversão ao risco do agente. Considera-se as fontes renováveis hídrica e eólica como opções de ativos de geração, de forma a estudar o efeito de complementaridade entre fontes distintas e entre sites distintos da mesma fonte, avaliando-se os rebatimentos nas operações.Palavras-chave: Otimização Estocástica. Análise de Risco. Estratégias de Contratação. Investimento. Energias Renováveis. ABSTRACTThe renewable energy trading, ordinarily, is an activity in which mostly operations are structured under uncertainty conditions, for instance, in relation to the energy spot price and assets generation. Derives from this fact the search of the agents for strategies formulation based on computational tools to assist t...

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