一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法技术

本发明专利技术公开了一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法，首先，基于

【技术实现步骤摘要】
一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法


[0001]本专利技术涉及一种过程系统集成
，尤其是一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法
。

技术介绍

[0002]生态工业园中碳
‑
氢
‑
氧共生网络从原子角度充分利用园区内物质，促进生产单元间工业共生
(Industrial Symbiosis,IS)
，
IS
通过园区内副产物和废物循环，为利益相关者创造价值
。
利益相关者在项目运行各个阶段都发挥着关键作用，利益相关者包括受项目影响
、
能够影响项目的个人
、
团体和组织，决策可能会在他们之间造成利益冲突：如出资方关注项目的经济性；政府考虑项目对社会
、
环境以及经济的影响；参与工厂注重项目的经济效益
。
[0003]前人研究提出针对优化碳
‑
氢
‑
氧共生网络设计的多目标优化方法，在帕累托定义下寻求最优解，同时优化经济性能与环境性能，但该多目标优化方法在多目标决策过程中，使用的
ε
‑
约束法仅限于一个利益相关者决策，而多目标通常由多个利益相关者提出，未能考虑不同利益相关者观点，决策标准不同，难以量化利益相关者对决策的满意度，产生冲突，决策方案无法持续发展；且该方法只能同时优化两个目标，三个目标以上的优化难以实现
。
仍然缺乏对特定网络的决策依据
。
决策可持续运行/>CHOSYNs
，为利益相关者创造价值共赢至关重要
。
[0004]本专利技术涉及的利益相关者决策方法是一种在多目标决策过程中考虑利益相关者观点的决策工具，解决利益相关者间利益冲突，难以决策问题
。
该方法使用多目标优化研究中分析法中的加权求和法，结合利益相关者决策方法，可以将各个利益相关者的利益和目标结合起来，允许考虑的目标和利益相关者数量没有限制，利用不赞成度指标量化利益相关者对决策的满意度，得到最优决策
。
利益相关者决策方法以总年度成本
、
年度二氧化碳排放量以及年度水排放量为目标函数，分别进行单目标以及多目标优化，得到乌托邦点和最低点，计算可行的解，按观点赋予优先级，设置利益相关者权重，用不赞成度指标
—
去除率，得到利益相关者满意度最高的方案
。
合理应用利益相关者决策方法，可以权衡园区副产物，减轻利益冲突
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：提供一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法，该方法考虑经济和环境目标，同时考虑将包含
C、H
和
O
元素的物质收集分离
、
转化为有附加值的物质的
EIPs
系统，可以最大限度的利用内源
、
减少外源购买
、
满足各工厂的需求和满足技术
、
经济和环境要求的截断网络
。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法，工业园内包含多家工厂
Plants
＝
{p|p
＝
1,2,
…
,N
Plants
}
，除生产主要产品外，还生产废物
、
副产物，称为内源
Internal source
＝
{i|i
＝
1,2,...,N
Internal Source
}
，这些工厂愿意通过内源共享资源
。
内源与外购原料，称为外源
External Source
＝
{e|e
＝
1,2,...,N
External Source
}
，一起整合到
CHOSYN
中，称为源单元
Source Unit
＝
{i|i
＝
1,2,...,N
Source unit
}。
其他一些工厂可作为阱单元
Sink unit
＝
{j|j
＝
1,2,...,N
Sink
}
接收源单元提供的资源
。
源单元和阱单元间增设截断网络
Interception unit
＝
{k|k
＝
1,2,...,N
Int
}
，实现废物或者副产物的直接或间接再利用
。
内源单元流出流股流量
W
s,i,p
，排放
Discharge
＝
{d|d
＝
1,2,...,N
Discharge
}
，排放流股流量
D
s,d
未知，对排放流股流量加以约束以减少废物排放
。
以下数据待确认：流入阱单元流股流量
W
s,i,j
、
流入截断单元流股流量
W
s,i,k
、
阱单元需求流股流量
G
s,j
、
购买外源流股流量
Fe。
具体包括以下步骤：
[0008]步骤一
、
利用原子靶向数学简化方法计算内源可用原子流量
、
外源最小购买目标和阱单元原子流量，确定净原子流量
。
[0009]1)
所有原子流量平衡：
[0010][0011][0012]δ
A
Net
＝
A
IntSouce
‑
A
Sink
[0013]式中，物质
(Substance,s)
分子式由
C
α
,s
H
β
,s
O
γ
,s
给出，其中
α
,s、
β
,s
和
γ
,s
分别是
s
中碳
、
氢和氧的原子系数
。
单条内源流股
、
工厂内内源单元流量以及阱单元原子流量分别由
A
iIntSource
、A
jSink
表示，工厂内所有内源原子流量以及阱单元需求流量分别由
A
IntSouce
、A
Sink
表示
。
净原子流量
δ
A
Net
为正数，即该原子最小排放流量，表示内源流量满足阱单元需求且无需额外购买外源；净原子流量...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法，其特征在于：工业园内包含多家工厂
Plants
＝
{p|p
＝
1,2,
…
,N
Plants
}
，生产排放包括主要产品
、
废物
、
副产物，称为内源
Internal source
＝
{i|i
＝
1,2,...,N
Internal Source
}
，这些工厂愿意通过内源共享资源
。
外购原料，称为外源
External Source
＝
{e|e
＝
1,2,...,N
External Source
}
，与内源一起整合到
CHOSYN
中，称为源单元
Source Unit
＝
{i|i
＝
1,2,...,N
Source unit
}。
其他一些工厂可作为阱单元
Sink unit
＝
{j|j
＝
1,2,...,N
Sink
}
接收源单元提供的资源
。
源单元和阱单元间增设截断网络
Interception unit
＝
{k|k
＝
1,2,...,N
Int
}
，实现废物或副产物的直接间接再利用
。
内源单元流出流股流量
W
s,i,p
已知，排放流股
Discharge
＝
{d|d
＝
1,2,...,N
Discharge
}
，排放流股流量
D
s,d
未知，对排放流股流量加以约束以减少废物排放
。
以下数据待确认：流入阱单元流股流量
W
s,i,j
、
流入截断单元流股流量
W
s,i,k
、
阱单元需求流股流量
G
s,j
、
购买外源流股流量
Fe。2.
根据权利要求1所述的碳氢氧共生网络的利益相关者决策方法，具体包括以下步骤：步骤一
、
利用原子靶向数学简化方法计算内源可用原子流量
、
外源最小购买目标和阱单元原子流量，确定净原子流量
。1)
所有原子流量平衡：所有原子流量平衡：
δ
A
Net
＝
A
IntSouce
‑
A
Sink
式中，物质
(Substance,s)
分子式由
C
α
,s
H
β
,s
O
γ
,s
给出，其中
α
,s、
β
,s
和
γ
,s
分别是
s
中碳
、
氢和氧的原子系数
。
单条内源流股以及阱单元原子流量分别由
A
iIntSource
、A
jSink
表示，工厂内所有内源原子流量以及阱单元需求流量分别由
A
IntSouce
、A
Sink
表示
。
净原子流量
δ
A
Net
为正值，即为该原子最小排放流量，表示内源流量满足阱单元需求且无需额外购买外源；净原子流量
δ
A
Net
为负值，即必须由外源提供的最小原子流量目标，表示内源流量无法满足阱单元需求
。2)
结合内源
、
外源以及废物排放情况计算
CHOSYN
原子平衡方程可得出外源购买量以及废物排放量：工业园内，内源
、
外源购买量
、
阱需求量
、
废物排放量以及截断单元安装容量须满足物质流量平衡以确定截断单元安装容量：式中，
ν
s,k
为第
k
个截断单元中
s
的化学计量系数，当
ν
s,k
为负数时指产物，当
ν
s,k
为正数时指反应物；
a
k
为第
k
个截断单元的安装容量
(kmol/h)。
园区内阱单元需求
、
废物排放和外源购买最大流量约束如下：废物排放和外源购买最大流量约束如下：
步骤二
、
根据经济和环境性能，选取年度总成本
、
年度二氧化碳排放量和年度废水排放量作为利益相关者涉及的目标，建立实现
CHOSYN
优化资源分配的
MINLP
模型，对应解决
EIPs
一年的资源供应问题
。
采用单目标优化方法和多目标优化方法，将
COST、CE
和
HE
依次转化为各自的单目标函数以及同时考虑以上三个目标的多目标优化函数，得到四个分别以
COST、CE
和
HE
为单目标场景以及三个目标线性加权的多目标优化场景
。
定义一组目标函数
O
＝
{1,
…
,o}
，对应目标函数方程：
f(x)
T
＝
[f1(x)+f2(x),...,f0(x)]
T
定义多目标优化问题
(Multi
‑
Objective Optimization
，
MOO):
式中，
Λ
o
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琬，苏涵钰，严再兴，钱佳鑫，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：