面向鸡与蛋困境的氢供给基础设施网络规划方法
系统与控制
2023-08-15 v1 系统与控制
摘要
在氢燃料电池车（HFCVs）早期商业化阶段，合理的氢供给基础设施（HSI）规划决策是推广 HFCVs 的前提。然而，HFCVs 与加氢站（HRSs）间存在强因果性：HRSs 的规划决策会影响 HFCVs 的加氢需求，而需求增长又会刺激对 HRSs 的进一步投资，即所谓“鸡与蛋”困境。同时，氢需求在先验知识不足下具有不确定性，因而规划问题中存在决策依赖不确定性（DDU）。这给优化问题求解带来巨大挑战。为此，本文建立协调氢、电力与交通网络的多网络 HSI 规划模型。进而，为在无充足历史数据下有效反映 HFCVs 与 HRSs 间因果关系，提出带决策依赖不确定性的分布鲁棒优化框架。氢需求不确定性被建模为具有决策依赖经验概率分布的 Wasserstein 模糊集。随后，为降低大量场景与高维非线性约束引入的计算复杂度，我们改进了分布整形方法及场景与变量削减技术，以推导计算负担更小的可解形式。最后，仿真结果表明，相较传统方法本方法可降本至少 10.4%，且在大规模 HSI 规划中更有效。进一步，我们为政策制定者与投资者制定相关政策与决策提出有效建议。
引用
@article{arxiv.2308.06958,
title = {Hydrogen Supply Infrastructure Network Planning Approach towards Chicken-egg Conundrum},
author = {Haoran Deng and Bo Yang and Mo-Yuen Chow and Gang Yao and Cailian Chen and Xinping Guan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06958},
year = {2023}
}