En la búsqueda de fuentes de energía sostenibles, la biomasa residual ha surgido como un recurso renovable prometedor. Sin embargo, gestionar eficientemente la biomasa residual presenta desafíos significativos, particularmente en la optimización de las operaciones de la cadena de suministro. Se requieren enfoques de modelado avanzados para abordar estas complejidades. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un marco metodológico integral para crear modelos de simulación adaptados a las cadenas de suministro de biomasa residual agroforestal. El estudio emplea un enfoque de simulación híbrido, integrando el mapeo de sistemas de información geográfica con un análisis de estudio de caso. La simulación se llevó a cabo durante un período de 365 días, utilizando el software anyLogistix (versión 2.15.3.202209061204) para modelar diversas dinámicas de la cadena de suministro. El marco también tiene en cuenta métricas financieras, operativas, de satisfacción del cliente y ambientales. Los resultados de la simulación mostraron un gasto total de 5,219,411.3 EUR, siendo el transporte el principal impulsor de costos, con 5678 viajes y una capacidad máxima de 67.16 m. Las emisiones de CO se midieron en 487.7 kg/m. El modelo funcionó como se esperaba, destacando la necesidad de estrategias logísticas sostenibles para reducir costos, disminuir pérdidas y mejorar la productividad. Este estudio presenta uno de los primeros marcos metodológicos detallados para simular cadenas de suministro de biomasa residual agroforestal. Proporciona valiosos conocimientos gerenciales sobre los aspectos financieros, operativos y ambientales de la gestión de la cadena de suministro. Los hallazgos pueden ayudar a las partes interesadas a tomar decisiones informadas para mejorar la sostenibilidad de la utilización de biomasa en la producción de energía.