基于多目标混合整数线性规划的高速公路沿线电动汽车充电基础设施规划研究——以土耳其伊斯坦布尔-安卡拉走廊为例

《World Electric Vehicle Journal》：Integrated Electric Vehicle Highway Charging Infrastructure Planning and Grid Reinforcement Under Alternative Scenarios: A Multi-Objective Optimization Approach and Application

　　规划充电基础设施对于支持电动汽车日益增长的使用至关重要，对于长途旅行尤为关键，因为在长途旅行中无法保证沿途可靠获取充电设施。由于需要同时满足电动汽车利益相关者的多样化目标，这要求在经济、环境和社区优先级之间取得平衡，本研究开发了一个多目标混合整数线性规划模型，联合优化以下三个方面：投资成本、通过光伏发电避免的二氧化碳排放，以及城际高速公路走廊沿线电动汽车充电基础设施的区域需求覆盖。随着规划期内充电需求的显著增长，本研究采用多周期模型以支持在“常规发展”和“净零排放”情景下的适应性规划，这两个情景代表了不同的电动汽车渗透率和需求轨迹。该模型通过增广ε约束法求解，并应用于伊斯坦布尔-安卡拉高速公路走廊——土耳其最繁忙的城际高速公路路线之一——直至2035年。结果显示，实现最大环境效益相比成本最小化方案将投资成本提高约63%和30%，而最高覆盖方案将服务需求提高2.9倍和3.4倍，成本分别增加约40%和33%。在所有解决方案中，电网容量仅通过光伏发电而非变压器升级来扩展，经济优化和环境优化在五个站点的集中式小型规模上趋于一致，而面向覆盖的规划则需要开放所有十六个候选地点。这些发现表明，规划者应首先设定一个覆盖目标作为政策承诺，然后在该研究的成本假设下，将光伏发电作为默认的低成本电网加强途径。