كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها

صفحه اصلی / یازدهمین كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها

چارچوب تصمیم‌گیری دو‌فازی ترکیبی برای طراحی شبکه تأمین انرژی زیست‌توده پایدار در برابر بحران‌های محیطی و عدم‌قطعیت‌های بازار

نویسندگان :

امیرحسین عموجعفری¹ کیانا صالحی²

1- دانشگاه صنعتی شریف 2- دانشگاه تهران

کلمات کلیدی :

زنجیره تأمین زیست‌توده،خوشه‌بندی داده‌محور،تصمیم‌گیری چندمعیاره،مدل‌سازی تحت عدم‌قطعیت،بهینه‌سازی شبکه انرژی،تخصیص هاب و مکانیابی

چکیده :

با توجه به رشد مصرف انرژی، محدودیت منابع فسیلی و ضرورت کاهش پیامدهای زیست‌محیطی، توسعه شبکه‌های تأمین انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه مبتنی بر زیست‌توده، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار شده است. در این راستا، پژوهش حاضر یک چارچوب تصمیم‌گیری ترکیبی و چندمرحله‌ای برای طراحی بهینه شبکه تأمین انرژی زیست‌توده مقاوم در برابر عدم‌قطعیت‌های محیطی و بازار ارائه می‌دهد. در فاز نخست، داده‌های مکانی مربوط به ۱۲۰ زمین کشاورزی از ۸ استان مختلف کشور با استفاده از چهار الگوریتم داده‌محورشامل K-Means محدودشده، مدل ترکیبی گاوسی، خوشه‌بندی طیفی و الگوریتم AP(Affinity Propagation) به خوشه‌های همگن تقسیم شدند. سپس با بهره‌گیری از روش بیزی بهترین-بدترین و Best-Worst PROMETHEE، معیارهای تصمیم‌گیری وزن‌دهی و رتبه‌بندی شده و به‌منظور شناسایی هاب‌های منتخب مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت، خوشه‌ها و امتیازهای به‌دست‌آمده به‌عنوان پارامتر ورودی مسئله طراحی شبکه انرژی در نظر گرفته می‌شوند به طوری که در فاز اول، مسئله مکانیابی هاب‌ها و تخصیص آن‌ها به خوشه‌ها صورت می‌گیرد و در فاز دوم، یک مدل ریاضی دوسطحی و چنددوره‌ای توسعه داده شد که در آن بهینه‌سازی جریان‌ها و مسیریابی درون‌خوشه‌ای تحت شرایط عدم‌قطعیت لحاظ گردید. نتایج عددی نشان داد که استفاده از الگوریتم طیفی موجب کاهش ۲۸٪ در هزینه کل زنجیره تأمین نسبت به حالت بدون خوشه‌بندی شده است و سایر الگوریتم‌ها نیز کاهش‌هایی بین ۱۰٪ تا ۱۹٪ ثبت کردند. این مطالعه مبتنی بر داده‌های واقعی جمع‌آوری‌شده از ۸ استان کشور انجام شده و کارایی بالای رویکردهای داده‌محور و چندمعیاره در بهبود پایداری، کاهش هزینه و افزایش تاب‌آوری شبکه‌های تأمین انرژی زیست‌توده را اثبات می‌کند.