燃料收购不同模式下生物质发电供应链的多目标优化

摘要

随着化石能源大量使用造成的环境问题日益显著，越来越多的国家已经开始使用可再生能源发电。作为世界上能源年消耗量最大的国家，中国近年来已经建立了许多生物质直燃发电厂。生物质发电具有低碳、清洁、可再生、稳定以及资源丰富等优点，具有广阔的发展前景，利用生物质燃料发电是我国加快可再生能源综合利用的重要环节。然而由于燃料收集困难以及燃料价格过高，绝大多数生物质电厂必须依靠政府补贴才能维持正常运行。
　　针对生物质发电综合效益高而生物质电厂盈利难的现实问题，本文对生物质发电的燃料供应链进行了研究。研究涉及三种不同的燃料收购模式:农户—中间商—电厂、农户—收购站—电厂、农户—中间商+收购站—电厂。在不同的燃料收购模式下，综合考虑了生物质发电供应链从燃料的收集、运输、预处理、存储直到用于发电的各个环节，以电厂年利润最大化（经济效益）和社会福利最大化（社会效益）为目标分别构建了生物质发电燃料供应链的非线性多目标优化模型，并将环境效益作为社会福利的一部分加以考虑。在此基础上，利用实地调研过程中获得的数据对三种模式下的优化模型进行实证分析，并求得了全局最优解。优化结果表明三种燃料收购模式中，使用收购站和中间商共同收集燃料可以获得最优的综合效益;同时，在现有技术条件和政策环境下，即使不改变生物质发电的燃料收购模式，生物质电厂通过制定更科学的燃料收购策略，也能大幅提升其盈利能力。
　　目前我国的生物质发电产业与其他国家有较大差别，许多国外研究成果并不适用于解决我国当前的现实问题。本文建立在对我国多家生物质电厂进行实地调研的基础上，探讨了我国生物质发电产业面临的不足和挑战，并提出了相应的建议。生物质电厂应该充分发挥其在燃料供应链中的主导地位，增加自身盈利能力，才能获得更高的经济效益和社会效益，使生物质发电燃料供应链更加平稳高效的运行，进而推动我国生物质发电产业的发展。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．1．1 课题的研究背景

1．1．2 课题的研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 生物质发电产业研究现状

1．2．2 生物质发电燃料供应链研究现状

1．2．3 研究现状评述

1．3 课题的研究内容与研究方法

1．3．1 课题的研究内容

1．3．2 课题的研究方法

第2章 相关基础理论研究

2．1 供应链管理理论

2．1．1 供应链管理

2．1．2 供应链优化

2．2 多目标优化理论

2．3 社会福利理论

2．3．1 福利经济学

2．3．2 社会福利理论

2．3．3 社会福利函数

2．4 本章小结

第3章 中间商收购模式下的生物质发电供应链优化

3．1 中间商收购模式下的多目标优化模型构建

3．1．1 模型的目标函数

3．1．2 模型的约束条件

3．1．3 完整模型

3．2 中间商收购模式下的实证分析

3．2．1 参数赋值

3．2．2 计算结果及分析

3．3 本章小结

第4章 收购站收购模式下的生物质发电供应链优化

4．1 收购站收购模式下的多目标优化模型构建

4．1．1 模型的目标函数

4．1．2 模型的约束条件

4．1．3 完整模型

4．2 收购站收购模式下的实证分析

4．2．1 参数赋值

4．2．2 计算结果及分析

4．3 本章小结

第5章 混合收购模式下的生物质发电供应链优化

5．1．1 模型的目标函数

5．1．2 模型的约束条件

5．1．3 完整模犁

5．2 混合收购模式下的实证分析

5．2．1 参数赋值

5．2．2 计算结果及分析

5．3 本章小结

第6章 三种不同模式下的优化结果对比分析

6．1 三种不同模式下的全年总量对比

6．2 三种不同模式下的各期变化趋势对比

6．2．1 燃料收购量变化趋势对比

6．2．2 电厂发电量变化趋势对比

6．2．3 发电燃料掺烧比例趋势对比

6．3 本章小结

第7章 研究成果和结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢