[发明专利]减污降碳的能源系统多目标优化方法

权利要求书

1.减污降碳的能源系统多目标优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：获取不同地区的能源耗能产物数据与经济数据；

步骤2：分解不同地区的不同部门的能源耗能产物数据与经济数据；

步骤3：建立能源耗能模型与经济数据模型；

步骤4：对两个模型进行求解得到两个最优化域解关系，即得到现有能耗与经济数据关系域解；

步骤5：根据不同耗能作用域互联网查找关联域，并将关联域输入两个模型中进行替换；

步骤6：重新对替换作用域的能源耗能模型与经济数据模型进行求解得到两个最优化域解关系，即得到需要减污降碳的产业升级或者新能源替换的措施；

所述步骤3中建立能源耗能模型的具体过程为：

能源耗能模型为：

其中，minf(x)表示能耗排污数据总量模型，f₁(x),f₂(x),......,f_m(x)表示m个部门排污目标函数，X作为中间区域量，x的取值为m维实数空间R^m；

部门排污目标函数的具体定义为：

其中，K表示污染物的种类，分别为二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物，KG_i,t,k为排污系数，_t表示时间，i表示部门内的每个产业，G_i,t表示部门耗能；

所述步骤3中建立经济数据模型的具体过程为：

经济数据模型为：

maxf⁰(x)＝[f⁰₁(x),f⁰₂(x),......,f⁰_m(x)]^T

其中，maxf⁰(x)为地区初设的经济目标数据模型，同时该值越大越好，f⁰₁(x),f⁰₂(x),......,f⁰_m(x)表示m个部门中每个部门的经济目标函数；

为使得每个经济目标函数都与预设中的目标函数相同或者超过预设目标函数值，则经济目标函数受到部门排污目标函数影响，f⁰_m(x)的排污数据值小于f_m(x)目标值；

所述步骤4中，两个模型的最优化域解即为，经济目标函数的f⁰_m(x)的排污数据值以排污目标函数f_m(x)为定义域进行求解出经济目标函数f⁰_m(x)的最大值，即为在限定的排污数据内得到最大经济数据输出值；

所述步骤5的具体过程为：首先是对能源耗能模型中能源种类进行分解，然后查找出可以替代的新能源输入，也就是在降低污染系数为标准，然后新能源成本减去原来能源成本得到成本差，成本差除以总量成本低于十万分之一即为可行能源替换；

对于经济数据模型中，更改经济目标函数f⁰_m(x)中的设备或者模式，可以在以排污目标函数f_m(x)为定义域进行求解出更大的经济数据值，则为可行的更换操作；

所述步骤6的具体过程为：把步骤5可替换的作用域放入到能源耗能模型与经济数据模中，然后再重新使用步骤4进行求解，得到的实际经济目标数据更大时或者经济目标数据不变的情况下，能耗排污数据总量降低时，则为可行的作用域替换。

2.根据权利要求1所述的减污降碳的能源系统多目标优化方法，其特征在于：所述步骤1中的具体过程为：获取每个地区时间段内的能源输入数据，能源输入数据包括石油进入量和煤炭进入量，经济数据为每个地区时间段内的生产总值的数据。

3.根据权利要求2所述的减污降碳的能源系统多目标优化方法，其特征在于：所述步骤2中的具体过程为：把石油进入量和煤炭进入量具体分配到每个部门，同时确定每个部门的排污系数及排污种类，根据初始定量的部门经济数据作为分解的经济数据。