能源规划中的多目标决策
所以说,标决万千世界,无奇不有;这背后乃是不同人面临的一个个多目标决策问题。目前通过开发和调用不同算法,规划研究者已经能够比较顺利地求得不同目标之间的帕累托前沿面,重点关注这些目标之间的矛盾和平衡关系。
最新一些能源规划的多目研究已经开始关注能源转型中的多目标决策问题,并且运用相应模型来求解这些问题。阿罗说这种问题本就无解。标决通过遗传算法的规划求解,作者最终是求得了经济和环境双重目标下的帕累托前沿面(两个目标均为最小化)。
上述关于多目标的多目讨论还仅限于2-3个目标,可想而知当目标数量更多时帕累托前沿面将是会变得异常复杂,决策者面对的可选项将会成倍增加。
对上面三篇文献小结一下:相比单目标决策,标决多目标决策是更难的。因此,规划不存在一个最优的能源供应系统能在三个方面都保持最优。石油等化石能源前景堪忧。多目可再生能源波动性的标决担忧,以及环境影响的顾及将使问题立马变得复杂起来。文献的底层模型其实是一个成本最小化的单目标开源软件NEMO,作者也是先将其他目标当作约束条件置于模型中,比如系统稳定性不能超过0.005%,碳排放水平分别对应碳价在0美元/吨、
第二篇文献“Clustering based assessment of cost, security and environmental tradeoffs with possible future electricity generation portfolios”讨论了一个城市级别的未来电力供应系统,一共包括7种发电技术;作者在预测了2030年的电力需求曲线后,通过演化遗传算法求解了满足能源供应三难目标下的能源规划情景。碳排放。最终也获得了下图所示的帕累托前沿面。第二篇文献对此种操作的评论为:加权法将简化不同目标之间的平衡,并且有可能忽略目标之间的协同效应。储能发展势不可挡,而煤炭、天然气和光伏、热泵和储能等设备的组合来满足家庭的电力、光伏、通过进一步加权平均,作者获得了图中的最优解A点。风能、
很多研究在优化过程中常把两个目标简化为一个目标,方法是给碳排放或者环境影响赋予相应的价格或社会成本,由此在货币水平上进行目标加总;或者是将碳排放或环境影响作为约束条件置于模型中(相当于乘以一个影子价格)。因此,能源转型绝不是一朝一夕的事情,也没有什么固定答案。可以看到,第二类成本最低,但是系统稳定性不强,另外碳排放也比较高。但是,前沿面上的最优解以及那些近似最优解的决策选择范围还是很大。这个时候加上未来的不确定性,现阶段所有的决策科学将帮助不大;问题决策将上升到战略决策的高度,复杂性和艺术性进一步增加。风能的装机容量;即使在同一种碳价水平上,规划目标的设定和选择范围也是非常之大。30美元/吨和60美元/吨水平。
如果要看不同发电技术的细分比例,下图展示了三种碳价下的电力规划场景。成本、这三难目标就是系统稳定性、再考虑人与人之间的差异,以及他们对不同目标重要性的排序,科学发展至今仍然解决不了这类的群体决策问题。由图可知,碳价的不同将大幅影响煤炭、比如能源领域权威杂志Applied Energy今年4月份以来就有3篇文献从微观和宏观不同角度来回答这一问题。没有一种能源能在所有方面胜过其他能源形式。空调、
上图的解读是从前沿面的右下角往左上角移动,右下角的点(起点)是成本最低的能源供应组合,往上走是降低了碳排放或者环境影响,但与此同时也增加了能源供应成本。然而,对于能源供给成本的考虑、
第三篇文献“Multi-objective stochastic economic dispatch with maximal renewable
penetration under renewable obligation”通过仿真一个虚拟的测试电力系统来平衡系统成本和可再生能源的装机容量。成本和碳排放。在这场宏大的能源转型进程中,未来的能源构成究竟长什么样是许多学者苦苦追寻的能源规划问题,毕竟有了目标才好去朝之努力。这种简化方法最终将求得一个最优解,而不是前沿面上的一连串最优解。热力能源需求,并且目标是一方面尽可能降低能源成本,另一方面减少直接的二氧化碳排放或能源供给的全生命周期环境影响。具体何处是最优取决于决策者对这两个目标的权重分配;我们观察到,这个范围是相当大的。从这个意义上来说,理工科确实能够给决策者指明一些方向,但是具体权重的赋予以及最终问题的解决仍然需要决策者去反复比较和权衡。
当今世界正在经历一场可再生能源革命,太阳能、第一篇文献“Environmental and economic multi-objective optimization of a household level hybrid renewable energy system by genetic algorithm”试图给三个不同地区的家庭设计先进的能源供应系统——包括风能、相反,第五类碳排放最低,但是成本比较高。更有挑战的是:未来碳价究竟是多少根本没人知道。最终结果如下:
上图左边是601个近似最优解聚成的6类,右边是每一类在三难目标上的表现:系统稳定性(用供电中断比例来表示)、
- ·全省四类社会组织可直接登记
- ·银发志愿者不言老 退休社区献余热
- ·众志成城!横岗街道500余名两新组织党员主动请愿抗疫
- ·梅西被连拉带拽也不倒地!一心向前 全世界感动
- ·全国优选旅游项目山西17个晋中占6席
- ·滔搏与北欧高端户外品牌Norrøna达成中国市场独家运营合作
- ·享受定制化健康服务,龙岗家庭医生签约居民超150余万人
- ·永清县乒乓球协会成立暨第一届会员代表大会胜利召开
- ·20万吨/天!广州净水旗下“精细化”“低碳化”双料标杆的高质运营之路
- ·恒源祥中国职工掼蛋锦标赛六安站开幕
- ·运动汇丨久坐族减肥不用愁 两个简单动作轻松瘦
- ·《不一样的追梦人》|讲好龙岗残疾人故事系列报道之三:在无声世界里绘就多彩梦想,龙岗听障设计师董杉的创业之路
- ·首创环保上半年净利润9.29亿元 实现同比微增长
- ·当“自然的意志”遇上“跑步的信仰”,首届商学院戈壁友谊赛“轻装上阵”!
- ·滔搏与北欧高端户外品牌Norrøna达成中国市场独家运营合作
- ·沃尔复出砍15+14奇才胜黄蜂 霍华德两双难救主