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本文提出了一种针对微能源系统(MES)的统一能、?、?经济学(3E)分析框架与容量规划方法。该研究通过构建通用模型,整合了能源、?(exergy)与?经济(exergoeconomic)分析,解决了现有综合能源系统(IES)分析中3E评估不系统、不全面以及长期规划模型求解困难的问题,并采用线性化与改进Benders分解算法高效求解,为优化系统?经济性与全面评估多层级指标提供了新方案。
文档未详述“从Highlight开始到第二个Conclusion在内的部分”,文档内容中未找到“Highlight”章节。基于我所掌握的文档内容,文档的“Section snippets”部分包含“Unified analytical framework”、“Capacity optimization model”、“Processing of bilinear terms”、“Improved benders decomposition”、“Case studies”、“Conclusion”等小节。现根据您的要求,我将选取“Section snippets”下的“Unified analytical framework”、“Capacity optimization model”及第一个“Conclusion”部分,以生命科学领域专业且较为生动有趣的文字进行翻译,并保留每个小标题。
统一分析框架
在能量系统中,能量、?(exergy)和?经济学(exergoeconomics)在不同的分析层面上,通过相应的能量平衡方程、?平衡方程和成本平衡方程来描述。这些方程都可以看作是描述系统各自输入、输出、损失或增益之间关系的表达式。对于由多个子系统组成的能量系统,这些平衡方程可以统一表示为以下形式。
这里,公式描述了……
容量优化模型
1) 目标函数
能量利用的本质是?利用。因此,所采用的目标是最小化系统的年平均?成本。可以看出,年平均?成本等于系统年总成本与负荷年总?值的比率。系统年总成本包括年非能源成本,由等效年投资成本和年运行维护成本构成(其中考虑了设备制造相关的碳排放)。
结论
本研究通过提出一种能够表征微能源系统(MES)内子系统和路径信息的通用3E统一分析模型,解决了现有综合能源系统(IES)分析中3E框架不够便捷、系统和全面的问题。此外,该分析被应用于开发容量配置优化模型和评估模型,用于设备投资决策、年度能源生产规划、指标评估和定价参考。研究还采用了一种改进的Benders分解算法来高效求解模型,并通过包含冷、热、电多种能源形式的MES案例研究验证了所提模型和方法的有效性。