生物质发电厂优化选址建模及决策研究.pdf

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1、第27卷2011短第l期1月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、厂01．27No．1Jan．2011255生物质发电厂优化选址建模及决策研究陈聪1，一，李薇1，2※，(1．生物质发电成套设备国家工程实验室，北京102206；李延峰2，祝颖22．区域能源系统优化教育部重点实验室，北京102206)摘要：生物质发电厂运行过程中，生物质的运输费用占有较大比例。优化生物质发电厂厂址，具有重要的意义。针对生物质发电厂选址问题，提出了一种区间线性规划模型，模型充分考虑了选址过程中生物质量、运输价格等信息不确定性，并在生物质建设运行成本最小、

2、能源消耗最低和运输过程中对环境排放的废气最少的目标下，确定优化厂址、生物质电厂个数及秸秆燃料供给方案。并以装机容量为45000kW的生物质发电厂为假设案例。计算得出建厂的数量为1；生物质电厂建设运行最小成本为(1．84，2．77)亿元，最佳厂址坐标区间为[(258．70，232．99)，(254．54，225．89)1krn，以及区域生物质能源系统中各个收储站的运输方案。通过文中模型得到的结果客观可行，实现了经济与环境的双赢，对于决策者可以提供科学客观的依据。关键词：生物质，发电厂，选址，线性规划doi：10．3969／j．issn．1002—68

3、19．2011．01．041中图分类号：X321文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)一O卜0255—06陈聪，李薇，李延峰，等．生物质发电厂优化选址建模及决策研究[J]．农业工程学报，2011，27(1)：255--260．ChenCong，LiWei，LiYanfeng，eta1．Biomasspowerplantsiteselectionmodelinganddecisionoptimization【J】．TransactionsoftheCSAE，201l，27(1)：255—260．(inChmesewithEnglish

4、abstract)0引言为缓解能源危机以及化石燃料的使用所带来的环境污染问题，生物质发电技术已应用于国内外。截至2007年底，我国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目30多个；国家发改委和各省发改委已核准生物质发电项目87个，总装机规模220万kWtll。生物质能是一种清洁的可再生能源，其具有数量庞大、空间密度小、分布较为分散等特点。由于生物质发电的特殊性，生物质燃料密度低且分散，所需要的燃料量巨大。一个装机容量为25Mw的电厂，年灰色秸秆消耗量大约为19万t。在整个生物质发电系统中，秸秆等燃料的收购及运输费用占据很大的比例。生物质发

5、电厂的选址在很大程度上决定了秸秆等运输费用的大小，同时良好的选址决策可以减少运输过程所消耗的能源以及降低运输过程所排放的交通尾气，大大降低了由于交通运输而给环境带来的压力。优化生物质发电厂的地址，使其运行的总费用达到最优值，具有非常重要的意义。陈双等利用中心求解及非线性规划对生物质发电厂燃料收储站进行优化选址，并求解得到了收储站的最优个数及地理位置【21。JagtarSingh利用数学模型得到了单位运输费用随不同运输方式及系统的距离的增加而减少的结论【31。邢收稿日期：2010-05．29修订日期：2010．12-22基金项目：生物质发电成套设备国

6、家工程实验室项目基金作者简介：陈聪(1987一)，女，内蒙古自治区赤峰市人。主要研究方向为能源环境工程。北京生物质发电成套设备国家工程实验室，102206。Email：eheneon90420@126．c蛐通信作者：李薇(1974一)，女，内蒙古赤峰市人，博士，主要研究方向为能源环境工程。北京生物质发电成套设备国家工程实验室，102206．Email：weili819’@yahoo．colncn爱华等对生物质资源收集过程的成本、能耗及环境影响作出了分析，并建立了相应的数学模型，最后通过实例计算得出具体的成本、能耗及污染物排放量【4】。而较少有人关注

7、生物质发电厂选址过程中的信息不确定性，以及如何根据可以掌握的信息确定最优化的电厂一的具体位置。区域电力一生物质能源系统中通常包括各种相互作用、关联密切的不确定性因素，通常用未知概率分布密度的离散区间表示，例如秸秆量、运输费用、运输量、生物质发电厂发电量、运行费用等因素。Huang等在灰色不确定性概念的基础上提出了区间线性规划，区间线性规划方法直接在普通线性规划模型中引入代表不确定信息的区间数，可以有效处理系统中表征为离散区间的信息的不确定性。本文针对这些问题，在考虑环境影响最小、成本最小以及能耗最小的基础上建立了区间线性规划一生物质发电厂选址模型。

8、利用这种区间线性规划方法建立生物质发电厂优化厂址的模型，可以有效处理区域电力一生物质能源系统中不确定性问题，并且确定生物质