综述:轮胎磨损颗粒的研究趋势:1999-2024年的文献计量学综述

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.4

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  这篇综述创新性地提出了基于信息缺口决策理论(IGDT)的双层优化模型,通过上层风险管理和下层技术经济评估(采用能源枢纽EH工具),实现了光伏集成建筑级能源枢纽(BEH)在多重不确定性下的高效运行。模型结合非支配排序遗传算法II(NSGA-II)和DICOPT求解器,显著提升了能源效率(SDG7目标),为建筑能源系统优化提供了新范式。

  

研究背景与动机

联合国可持续发展目标7(SDG7)强调提升能源效率的重要性,但当前建筑领域仍面临严峻挑战。作为全球78%能源消耗和60%温室气体排放的来源,建筑从被动能源消费者转型为主动产消者(prosumer)的过程中,亟需解决多重不确定性带来的运营难题。本文提出的双层优化模型,通过整合光伏(PV)系统、热电联产(CHP)、热泵(HP)等组件,构建了建筑级能源枢纽(BEH)的智能化管理框架。

方法论创新

上层风险控制:采用信息缺口决策理论(IGDT)处理电力/热力/冷负荷需求及电价四重不确定性,定义鲁棒函数量化风险边界。

下层技术优化:构建混合整数非线性规划(MINLP)模型,协调热存储(HS)、电存储(ES)和需求侧管理(DSM),最小化运营成本(含CO2e排放成本)。

算法融合:结合NSGA-II生成四维帕累托前沿(4DPF),通过模糊满意度法(FSM)与距离度量法(DMM)筛选最优解。

关键发现

  1. 储能与DSM的协同效应:案例研究表明,同时部署HS/ES和DSM可使总成本降低4.2%,碳排放减少11.87%。

  2. 非线性建模优势:精确刻画CHP可行域(FOR)的非凸特性(图2),相比线性模型提升运营计划可靠性。

  3. 不确定性容忍度:当临界成本偏差系数设为0.4时,电力需求波动容忍度达20.864%(表V),验证模型鲁棒性。

技术细节

  • CHP系统建模:划分两个凸区域(图2),通过方程(5)-(13)约束边际点A-F的电气热输出。

  • 光伏性能:方程(19)引入标准测试条件(STC)下的温度修正系数,提升发电量预测精度。

  • 决策灵活性:调整满意度水平(表X)显示,冷却负荷需求目标弹性最大,可牺牲7.3%性能换取电价波动容忍度提升。

应用价值

该模型在丹麦某工业建筑实测数据验证中,实现12.34%的综合能效提升(表XI)。相比蒙特卡洛模拟(MCS),IGDT方案降低总成本1.16%(表XII),且无需依赖概率分布假设,更适合数据缺失场景。

未来方向

作者建议探索氢储能(H2 storage)集成、强化学习实时控制等延伸应用,以推动建筑能源系统向零碳目标迈进。全文通过严谨的数学建模(含34个核心方程)和案例验证,为SDG7的实现提供了可扩展的技术路径。

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