不确定条件下可持续生物燃料供应链鲁棒优化研究
发布时间：2020-11-16 22:53
生物燃料将成为未来交通运输业的重要减排源,得到了中国政府的高度重视和大力支持。然而生物燃料产业的发展仍然举步维艰,亟待破除供应链协调与优化等非技术难题,提高对供应链不确定性的应对能力。因此,本文重点针对具有良好发展前景的以废弃食用油为原料的生物柴油产业,研究不确定条件下可持续生物柴油供应链的鲁棒优化问题。首先,本文从供应链决策内容、供应链特性、可持续性、不确定性和鲁棒性五个维度出发,构建起不确定条件下以废弃食用油为原料的可持续生物柴油供应链鲁棒优化框架,并针对面向城市和面向区域废弃食用油供应的“苏州洁净”和“常州卡特”两种典型模式进行分析。其次,本文以面向城市的“苏州洁净”供应链模式为研究对象,以区间法刻画生物柴油价格不确定性,提出多目标的混合整数鲁棒优化模型,解决精炼工厂选址与定容、原料和产成品的运输分配计划,并采用Ben-Tal模型进行模型线性化处理,进一步地结合K-means算法设计求解思路。再次,本文进一步以面向区域的“常州卡特”供应链模式为研究对象,以情景法刻画供给(废弃食用油供给水平和价格)与需求(生物燃料需求水平和价格)不确定性,提出多目标的混合整数鲁棒优化模型,解决精炼工厂选址与定容、原料和产成品的运输分配计划,并采用Mulvey模型进行模型线性化处理,进一步地结合横向分解思路和遗传算法设计求解思路。最后,本文分别以苏州和长江三角洲区域作为“苏州洁净”和“常州卡特”两类模式的研究案例,开展不同模式下的不确定条件下可持续生物燃料供应链鲁棒优化研究,并采用MATLAB与CPLEX进行联合编程求解,进而针对不同模式的决策结果、可持续性、鲁棒性等多方面开展分析。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：F274;F426.2
【部分图文】：
图１－１生物燃料的原料来源和产品形式［６］??因此，世界各国（包括中国）开始逐步限制通过粮食类作物生产生物燃料。但是１＾??括杆、稻壳、甘庶渣、枯草、木屑、废弃食用油等农村或城市废弃物为原料生产的第二??代生物燃料，被发现很好地解决了込一问题。它们实现了对废物的再利用，因而降低碳??排放的效果更为明显，成为当前生物燃料研发的主要对象。其中Ｗ废弃食用油为原料的??第二代生物燃料，在解决城市垃圾回收和再利用方面发挥着不可忽视的作用，己经成为??当前中国大力鼓励的生物燃料类型之一，也是本文的主要研究对象。此外，Ｗ蓝藻为主??的第Ｈ代生物燃料正处于研发之中，但由于其转化技术尚未成熟，离商业化进程还有较??大的差距，本文不作具体讨论。??１．１．３．在交通运输业推广使用生物燃料的节能减排潜力巨大??石油作为世界的Ｈ大主要能源之一，在交通、化工、冶金等多个行业发挥着重要的??作用。交通运输业占据了中国近１／３的石油消费量，导致了全球近１／４的碳排放量，不??仅是石油的消费大户，而且是碳排放增长最快的行业。因此针对交通运输业的节能减排，??可Ｗ说是中国乃至全球节能减排工作的重点么一。??在交通运输业推广使用生物燃料有着巨大的节能减排潜力口］。国际能源署在２０１２年??
图１－２本文的研究技术路线??
２．２．２．生物燃料供应链典型结构??生物燃料供应链的具体结构与原料种类、原料分布、采用的生产技术、运输方式Ｗ??及产品用途都存在一定的关系。生物质种类较为繁多，其地理分布也存在千差万别，因??而很难从原料种类和分布情况的角度，给出一个统一的供应链结构。因此，本文重点从??生物燃料生产策略的角度对供应链结构进行阐述。一般而言，生物燃料的生产策略分为??集中和分散两种策略Ｐ１。其中，集中策略将生物质直接由供给点运送到生物燃料工厂，??并转化为生物燃料；分散策略将生物质先运送到距离供给点较近的第一级小型工厂（生??物质预处理设施）并转化为中间产品，随后再将中间产品运送到大型工厂并统一转化为??生物燃料。??与生产策略相对应，生物燃料供应链主要包括两种基本结构。对于集中策略而言，??生物质直接运送至生物燃料工厂，因而生物质的预处理和转化作业是在同一地点完成的。??因此，该供应链的基本结构应该为＂生物质供给点?体化生物燃料精炼工厂■－一生??物燃料消费地＂组成的Ｈ级结构（图２－１虚框为一体化生物燃料精炼工厂）。而对于分散??策略而言，生物质优先转化为中间产品，再集中转化为生物燃料，因而生物质的预处理??和转化作业是在不同地点完成的。因此，该供应链的基本结构应该为＂生物质供给点一??
【参考文献】
本文编号：2886761
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：F274;F426.2
【部分图文】：
图１－１生物燃料的原料来源和产品形式［６］??因此，世界各国（包括中国）开始逐步限制通过粮食类作物生产生物燃料。但是１＾??括杆、稻壳、甘庶渣、枯草、木屑、废弃食用油等农村或城市废弃物为原料生产的第二??代生物燃料，被发现很好地解决了込一问题。它们实现了对废物的再利用，因而降低碳??排放的效果更为明显，成为当前生物燃料研发的主要对象。其中Ｗ废弃食用油为原料的??第二代生物燃料，在解决城市垃圾回收和再利用方面发挥着不可忽视的作用，己经成为??当前中国大力鼓励的生物燃料类型之一，也是本文的主要研究对象。此外，Ｗ蓝藻为主??的第Ｈ代生物燃料正处于研发之中，但由于其转化技术尚未成熟，离商业化进程还有较??大的差距，本文不作具体讨论。??１．１．３．在交通运输业推广使用生物燃料的节能减排潜力巨大??石油作为世界的Ｈ大主要能源之一，在交通、化工、冶金等多个行业发挥着重要的??作用。交通运输业占据了中国近１／３的石油消费量，导致了全球近１／４的碳排放量，不??仅是石油的消费大户，而且是碳排放增长最快的行业。因此针对交通运输业的节能减排，??可Ｗ说是中国乃至全球节能减排工作的重点么一。??在交通运输业推广使用生物燃料有着巨大的节能减排潜力口］。国际能源署在２０１２年??
图１－２本文的研究技术路线??
２．２．２．生物燃料供应链典型结构??生物燃料供应链的具体结构与原料种类、原料分布、采用的生产技术、运输方式Ｗ??及产品用途都存在一定的关系。生物质种类较为繁多，其地理分布也存在千差万别，因??而很难从原料种类和分布情况的角度，给出一个统一的供应链结构。因此，本文重点从??生物燃料生产策略的角度对供应链结构进行阐述。一般而言，生物燃料的生产策略分为??集中和分散两种策略Ｐ１。其中，集中策略将生物质直接由供给点运送到生物燃料工厂，??并转化为生物燃料；分散策略将生物质先运送到距离供给点较近的第一级小型工厂（生??物质预处理设施）并转化为中间产品，随后再将中间产品运送到大型工厂并统一转化为??生物燃料。??与生产策略相对应，生物燃料供应链主要包括两种基本结构。对于集中策略而言，??生物质直接运送至生物燃料工厂，因而生物质的预处理和转化作业是在同一地点完成的。??因此，该供应链的基本结构应该为＂生物质供给点?体化生物燃料精炼工厂■－一生??物燃料消费地＂组成的Ｈ级结构（图２－１虚框为一体化生物燃料精炼工厂）。而对于分散??策略而言，生物质优先转化为中间产品，再集中转化为生物燃料，因而生物质的预处理??和转化作业是在不同地点完成的。因此，该供应链的基本结构应该为＂生物质供给点一??
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
1 魏巧云;赵冬梅;;多种类生物质发电燃料物流成本研究[J];山西财经大学学报;2013年S2期
2 田俊峰;杨梅;岳劲峰;;具有遗憾值约束的鲁棒供应链网络设计模型研究[J];管理工程学报;2012年01期
3 鹿清华;朱青;何祚云;;国内外生物柴油生产技术及成本分析研究[J];当代石油石化;2011年05期
4 邓爱民;聂治坤;刘利国;毛超;;不确定性供应链的鲁棒优化研究综述[J];统计与决策;2009年21期
5 晏妮娜;黄小原;马龙龙;;需求不确定环境下多个零售商竞争的鲁棒随机优化模型[J];中国管理科学;2008年04期
6 齐玉梅;王震;李雅芳;;上海市餐厨垃圾收运处理成本分析[J];环境卫生工程;2008年03期
7 谭力红;;废餐饮油制备生物柴油研究现状与应用前景[J];化工生产与技术;2007年01期
本文编号：2886761
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/2886761.html
