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全球约束与不确定性下的国内光伏制造系统设计：经济层面案例研究

DOI：10.1016/j.renene.2019.10.010 期刊：Renewable Energy 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 在全球政治话语不断强调清洁能源结构必要性的背景下，制造战略的重要性日益凸显。因此，光伏系统设计成为关乎整体可持续性的关键环节。事实上，多国正评估本土化生产光伏（PV）价值链各环节的潜力及激励本土制造基地的策略。本文开发了一种数学规划方法，用于优化光伏制造价值链设计——该方法综合考虑与经济和环境绩效相关的多元标准（如最低可持续价格、运输能力等），并纳入不确定性因素。研究方法还涉及供应链变量与经济参数（如通胀率、电价和加权平均资本成本）随时间的变化关系，以确定不确定条件下的制造系统拓扑结构。结果表明：相较于采用确定性公式构建的规划模型，本模型通过纳入经济参数的不确定性，在制定供应链相关市场政策、生产水平调整及关税政策方面具有显著优势。最终，本方法与研究结果可为决策者提供参考，助其应对各类参数可能发生的波动。
作者： José Ezequiel Santiba?ez-Aguilar，Sergio Castellanos，Antonio Flores-Tlacuahuac，Daniel M. Kammen，Tonio Buonassisi，Benjamin B. Shapiro，Douglas M. Powell
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研究概述 实验方案

研究目的

本研究探讨的问题或现象是在全球约束和不确定性条件下，以经济层面为重点的国内光伏制造系统设计。该研究旨在开发一种数学规划方法，用于光伏制造价值链的最优设计，该方法综合考虑与经济和环境绩效相关的多元标准，并考虑通货膨胀、电力成本和加权平均资本成本等经济参数的不确定性。

研究成果

研究得出结论：所提出的光伏制造系统设计随机数学模型（该模型考虑了多利益相关方框架下不确定的经济参数和多个决策变量）相比确定性模型有显著改进。结果表明，在规划供应链、生产水平调整及关税政策等市场策略时，考虑经济参数不确定性的规划模型具有重要价值。该方法论与研究结果能推动针对不同参数可能波动情况的决策制定。

研究不足

实验的技术和应用限制包括数学模型的复杂性——这是一个具有大量约束条件和变量的混合整数非线性规划（MINLP）问题，导致求解需要耗费显著的算力资源与时间。潜在的优化方向包括：考虑不同电价水平，以及随时间调整参数值以适应全球政策实际动态的控制策略，从而对模型进行实时校准。

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