Đang tải... (xem toàn văn)
Mô hình message v của cơ quan năng lượng nguyên tử iaea sử dụng trong môn học quy hoạch hệ thống năng lượng, dùng để tối ưu hóa hệ thống năng lượng quốc gia hay một khu vực nào đó hoặc nhiều khu vực dựa trên cơ sở dữ liệu có sẵn để nghiên cứu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ MÔ HÌNH MESSAGE V Nhóm thực hiện: 13 GVHD: ThS Nguyễn Hoàng Lan 4/21/16 NỘI DUNG A B C 4/21/16 Tổng quan mô hình Message V Cơ sở liệu mô 01 01 02 02 hình Message V Kết chạy mô hình 03 03 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.1 Nhiệm vụ mô hình MESSAGE MESSAGE (Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General Environmental impacts) mô hình tối ưu hệ thống lượng (từ cung cấp đến sử dụng) MESSAGE thiết kế để xây dựng đánh giá chiến lược cung cấp lượng khác với ràng buộc người sử dụng xác lập 4/21/16 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.2 Nguyên tắc của mô hình MESSAGE Nguyên tắc mô hình tối ưu hàm mục tiêu dựa ràng buộc, xác định nghiệm có toán ● Hàm mục tiêu Hàm mục tiêu mô hình MESSAGE có dạng tổng quát sau: Trong đó: 4/21/16 : Hệ số chi phí hàm mục tiêu : Biến số cần tìm hàm mục tiêu GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.2 Nguyên tắc của mô hình MESSAGE ● Các điều kiện ràng buộc mô hình - Ràng buộc cân bằng: Trong đó: : Hiệu suất trình sản xuất lượng i năm t : Sản lượng lượng i năm t : Tiêu dùng lượng ngành k năm t 4/21/16 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.2 Nguyên tắc của mô hình MESSAGE - Ràng buộc nhu cầu: Trong đó: nhu cầu lượng i năm t 4/21/16 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.2 Nguyên tắc của mô hình MESSAGE - Ràng buộc công suất: Trong đó: 4/21/16 : Công suất công nghệ xem xét năm : Công suất công nghệ xem xét năm t : Hệ số sử dụng công suất công nghệ xem xét năm : Hệ số sử dụng công suất công nghệ xem xét năm t : Hiệu suất công nghệ xem xét năm T : Tiêu dùng nhiên liệu công nghệ xem xét năm T GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.2 Nguyên tắc của mô hình MESSAGE - Ràng buộc đầu tư: Trong đó: : Suất chi phí đầu tư cho công nghệ i năm t : Công suất công nghệ i năm t : Khả đầu tư vốn cho công nghệ i năm t - 4/21/16 Bên cạnh ràng buộc phát thải, nhập khẩu, xuất khẩu… GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.3 Một số đặc điểm mô hình Message ● Dòng lượng: dạng vận chuyển lượng công nghệ Mô hình MESSAGE đảm bảo việc đáp ứng đầy đủ nhu cầu lượng thông qua việc sử dụng công nghệ nguồn lượng xem xét, cho phép mô hình hóa tất khâu dòng lượng từ cung đến cầu MESSAGE cho phép mô tả chi tiết hệ thống lượng mô hình hóa, bao gồm việc xác định: nguồn lượng, dạng lượng mức chuỗi lượng công nghệ sản xuất sử dụng dạng lượng 4/21/16 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.3 Một số đặc điểm mô hình Message ● Sự thay đổi nhu cầu lượng: đường cong phụ tải MESSAGE tính đường cong phụ tải dựa việc xác định vùng phụ tải việc phân phối nhu cầu hàng năm vùng ● Công suất đầu tư công nghệ Mô hình cho phép thống kê công suất loại công nghệ khác ● Giới hạn tuyệt đối giới hạn động Các giá trị giới hạn công nghệ nguồn lượng cho dạng giá trị tuyệt đối tốc độ tăng trưởng 4/21/16 10 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.5 Dữ liệu ràng buộc/ quan hệ/ biến Các đa thực thể: mô hình MESSAGE cho phép giá trị kết quan hệ vượt giới hạn xác định trước phần Các thực thể đơn kèm theo chi phí gia tăng, hiểu mức phạt 4/21/16 Bảng liệu phạt 31 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.5 Dữ liệu ràng buộc/ quan hệ/ biến Các đa thực thể gồm hai trường liệu: Mức phạt (penalty) Giới hạn mềm (softlims) 4/21/16 32 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.5 Dữ liệu ràng buộc/ quan hệ/ biến Mức phạt mức chi phí giá trị quan hệ nằm khoảng cho phép Tên liệu Mô tả Mức chi phí áp dụng giá trị kết mối quan hệ nằm khoảng giới hạn thiết lập Cost trước Giá trị giới hạn mà từ chi phí áp dụng Người sử dụng thiết lập riêng cho giới hạn giới hạn Limit Danh sách liệu phạt ràng buộc/ quan hệ 4/21/16 33 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.5 Dữ liệu ràng buộc/ quan hệ/ biến Giới hạn mềm: hình thức phạt phần thêm vào chi phí ban đầu giá trị quan hệ nằm khoảng giới hạn cho phép Tên liệu Mô tả Phần gia tăng đơn vị chi phí áp dụng từ đơn vị cuối giới hạn thiết lập Costs từ trước Giá trị giới hạn nằm giới hạn Người sử dụng thiết lập riêng giá trị cho Limit giới hạn giới hạn 4/21/16 34 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.6 Dữ liệu công nghệ Thiết lập liệu công suất công nghệ single entries: Các thông số kỹ thuật kinh tế multiple entries: Các mối quan hệ công nghệ với hệ thống 4/21/16 35 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.6 Dữ liệu công nghệ Thiết lập liệu công suất công nghệ 4/21/16 Cửa sổ nhập hay chỉnh sửa liệu công suất công nghệ 36 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.6 Dữ liệu công nghệ Thiết lập liệu hoạt động công nghệ 4/21/16 Cửa sổ nhập chỉnh sửa liệu hoạt động công nghệ 37 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.6 Dữ liệu công nghệ Thiết lập liệu hoạt động công nghệ Một liệu hoạt động công nghệ bao gồm hai phần: 4/21/16 Xác định liệu kỹ thuật kinh tế (single entries) Xác định mối quan hệ công nghệ với hệ thống lượng (multiple entries) 38 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.7 Dữ liệu dự trữ Gồm hai phần: 4/21/16 single entries : Các liệu kinh tế, kỹ thuật (bảng 1.8) multiple entries : Các ràng buộc, giới hạn dòng dòng vào mức phạt 39 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.7 Dữ liệu dự trữ 4/21/16 Cửa sổ thiết lập liệu dự trữ 40 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.7 Dữ liệu dự trữ Có kiểu dự trữ: 4/21/16 • Dự trữ liên tục • Dự trữ hàng năm • Dự trữ theo mùa • Dự trữ hàng tuần dự trữ hàng ngày tùy thuộc vào lưu lượng đầu đầu vào dự trữ 41 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.8 Dữ liệu nguồn lượng MESSAGE có khả hỗ trợ người lập quy hoạch thiết lập liệu nguồn lượng cung cấp cho hệ thống Cùng dạng lượng hệ thống cung cấp từ nhiều nguồn khác Mỗi nguồn MESSAGE thiết lập phần gọi grade 4/21/16 42 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.8 Dữ liệu nguồn lượng Nhóm (single entries) bao gồm: volume : Khối lượng nguồn grade intval : byrex : Sản lượng khai thác trung bình năm năm sở resrem : Các nguồn lại khai thác thời kỳ cost uplim : Lượng khai thác hàng năm tối đa thời kỳ : Giá trị nguồn thời điểm bắt đầu năm sở : Chi phí khai thác cho đơn vị Nhóm liệu thứ hai (multiple entries) bao gồm: bda con1a : Ràng buộc loại con2a : Ràng buộc loại conca : Ràng buộc tích lũy hoạt động conpa : Ràng buộc tích lũy theo chu kỳ mpa 4/21/16 : Giới hạn hàng năm hoạt động : Thị phần grade chọn 43 CÁC KẾT QUẢ CỦA MÔ HÌNH MESSAGE MESSAGE giải mô hình theo hai bước sau: Bước 1: Tạo ma trận Bước 2: Tối ưu hóa mô hình cách sử dụng ma trận tạo Sau chọn kịch cho mô hình, người dùng giải mô hình với bốn lựa chọn: Chạy chương trình tạo ma trận (gọi mxg) Chạy chương trình tối ưu (gọi opt) MESSAGE sử dụng hai chương trình tối ưu glpk cplex Chạy chương trình tính toán kết biến cin xác định người sử dụng (gọi cap) Chạy ba chương trình theo thứ tự: tạo ma trận, chạy chương trình tối ưu, chạy chương trình tính toán kết biến cin 4/21/16 44 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ DANH SÁCH NHÓM 13 STT 4/21/16 Họ Và Tên MSSV Phạm Thị Duyên 20135258 20 Đoàn Đức Huy 20135669 31 Nguyễn Tuấn Long 20135935 41 Nguyễn Xuân Quốc 20136271 64 Đào Quốc Việt 20124631 45 [...]... TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.3 Một số đặc điểm của mô hình Message ● Quan hệ v ràng buộc Điểm mạnh nhất của mô hình MESSAGE là khả năng mô hình hóa các quan hệ giữa các công nghệ v i nhau hoặc giữa các công nghệ v nguồn năng lượng Mô hình đưa ra một tiêu chuẩn để xác định nhiều loại quan hệ ● Giới hạn v thời gian Giới hạn v thời gian là khoảng thời gian giữa năm cơ sở do người sử dụng chọn v năm kết... LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.2 Dữ liệu v ng phụ tải 4/21/16 17 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.2 Dữ liệu v ng phụ tải • 4/21/16 Các kiểu ngày trong tuần 18 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.2 Dữ liệu v ng phụ tải Các ngày nghỉ trong một năm mô hình Trong MESSAGE, người sử dụng có thể xóa hoặc thêm mới các ngày nghỉ của từng năm mô hình 4/21/16 19 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE. .. năm mô hình đầu tiên v các chu kỳ tiếp theo được tính bằng các hệ số tăng trưởng 24 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.4 Dữ liệu nhu cầu năng lượng 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.4 Dữ liệu nhu cầu năng lượng • Mô hình cho phép người sử dụng nhập dữ liệu v đường cong phụ tải cho tất cả các năm hoặc nhập dữ liệu v ng phụ tải của một năm v áp dụng cho các năm khác.Trong mỗi năm mô hình, ... năng lượng đều có thể viết tắt v mô tả chi tiết 20 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.3 Thiết lập các dạng năng lượng 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.3 Thiết lập các dạng năng lượng • Xác định các dạng năng lượng tại các mức V i từng mức năng lượng, ta nhập các dạng năng lượng tương ứng thuộc mức đó Các loại năng lượng được xác định bởi tên, kí hiệu, mô tả chi tiết. Ngoài ra, người... ưu Tiêu chuẩn tối ưu của mô hình là cực tiểu tổng chi phí của hệ thống 4/21/16 11 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE • MESSAGE cho phép người sử dụng xây dựng các mô hình khác nhau, mỗi mô hình là một case study mới Case study là một khuôn khổ mà trong đó, một mô hình năng lượng được phát triển, tính toán dựa trên các giả thiết (thường gọi là các kịch bản) 4/21/16 • MESSAGE sử dụng 3 loại cơ... phép người sử dụng nhập dữ liệu nhu cầu năng lượng v i bốn kiểu sau: > C: Một giá trị nhu cầu được áp dụng cho tất cả các năm mô hình 4/21/16 Ts: Một chuỗi các giá trị nhu cầu cho năm cơ sở v các năm mô hình 23 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.4 Dữ liệu nhu cầu năng lượng 4/21/16 Cg: Giá trị nhu cầu được nhập cho năm mô hình đầu tiên v các năm tiếp theo được tính bằng hệ số tăng trưởng... của mô hình, trong đó, các biến hoạt động được lựa chọn sẽ phải tính toán như biến nguyên Invent: Số các chu kì của mô hình, trong đó, các biến công suất được lựa chọn sẽ phải tính toán như biến nguyên Description: Trường mô tả ngắn gọn case study 14 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.1 Dữ liệu tổng quát trong case study 4/21/16 15 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.2 Dữ liệu v ng... hình, MESSAGE sẽ thể hiện các mùa v i tỷ lệ nhu cầu trong tổng nhu cầu của năm đó.Tổng các giá trị này phải bằng 1 4/21/16 26 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.4 Dữ liệu nhu cầu năng lượng 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.5 Dữ liệu ràng buộc/ quan hệ/ biến Trong MESSAGE, có năm loại ràng buộc có thể mô hình hóa được Các loại ràng buộc này được chia thành các nhóm: Chi phí... liệu phạt trong ràng buộc/ quan hệ 4/21/16 33 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE 2.5 Dữ liệu ràng buộc/ quan hệ/ biến Giới hạn mềm: là một hình thức phạt nhưng là phần thêm v o chi phí ban đầu khi giá trị của quan hệ nằm ngoài khoảng giới hạn cho phép Tên dữ liệu Mô tả Phần gia tăng của mỗi đơn v chi phí v được áp dụng từ đơn v cuối cùng của giới hạn đã được thiết lập Costs từ trước Giá trị giới... tin cơ bản v case study • Danh sách dữ liệu tổng quát trong Case Study Country: Tên quốc gia hoặc khu v c Case Study: Tên Case Study Drate: Hệ số chi t khấu (%) Years: Các năm của mô hình, bắt đầu bằng năm cơ sở Khoảng cách giữa các năm gọi là chu kì của mô hình Ntrun: Số các chu kì cần tối ưu Mixsw: Lựa chọn đối v i quy hoạch nguyên (Yes/No) 13 2 CÁC CƠ SỞ DỰ LIỆU CỦA MÔ HÌNH MESSAGE ... 4/21/16 Tổng quan mô hình Message V Cơ sở liệu mô 01 01 02 02 hình Message V Kết chạy mô hình 03 03 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.1 Nhiệm v mô hình MESSAGE MESSAGE (Model for Energy... HÌNH MESSAGE 1.3 Một số đặc điểm mô hình Message ● Sự thay đổi nhu cầu lượng: đường cong phụ tải MESSAGE tính đường cong phụ tải dựa việc xác định v ng phụ tải việc phân phối nhu cầu hàng năm v ng... TỔNG QUAN MÔ HÌNH MESSAGE 1.3 Một số đặc điểm mô hình Message ● Dòng lượng: dạng v n chuyển lượng công nghệ Mô hình MESSAGE đảm bảo việc đáp ứng đầy đủ nhu cầu lượng thông qua việc sử dụng công