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通过碳捕获和储存来优化应对气候变化
美国的发电部门是二氧化碳排放的主要贡献者。因此,该部门的减排将在应对气候变化的任何协调的二氧化碳减排努力中发挥**作用。一种可能帮助发电部门应对这一挑战的技术选择是碳捕捉和储存(CCS)。碳捕获技术可以显著减少化石燃料发电厂二氧化碳的大气排放。被捕获的二氧化碳通过管道网络运输并安全储存。这些技术的广泛应用对于显著减少温室气体排放,并为清洁能源组合做出贡献是必要的。但是这种部署既昂贵又耗时,将这种技术应用到网上可能需要20到30年才能实现产业化。
美国能源部在两项目中使用GAMS软件旨在推进碳捕获技术。NETL二氧化碳捕获、运输、利用和储存(CTUS)模型优化了二氧化碳管道和储存基础设施的潜在网络。美国能源部成立的碳捕捉模拟计划(CCSI)旨在使碳捕获技术较容易地用于工业。他们的优化工具集使行业能够快速评估和利用这些新技术。GAMS很自豪能成为碳捕获项目成功的一部分。
分析二氧化碳运输和储存网络
美国能源部使用GAMS分析潜在的二氧化碳减排情况,CCS可能发挥作用,满足排放标准。美国能源部国家能源技术实验室开发的NETL二氧化碳捕获、运输、利用和储存(CTUS)模型都是用GAMS编写的。它通过运输和存储网络的成本小化,通过混合整数规划(MIP)进行优化,评估CO2管道的潜在网络和存储基础设施,以处理从CCS启用的电力部门的捕获和运输二氧化碳的运输和储存。这种类型的问题特别适合用GAMS来处理,因为处理的数据量非常大、解决方案方法、与其他建模平台集成的能力,以及为终整合到较全面的能源经济模型中对时间的严格要求。
到目前为止,CTUS模型已经被集成到国家能源建模系统(NEMS)中,并且也被整合到MARKAL能源模型中。当集成到NEMS作为CTUS子模块时,在能源经济预测中详细描述了碳捕获和存储。通过这个功能,成本可变性和能力约束被引入到能源经济预测中,因为它认为CCS系统是缓解气候变化情景的一种选择。这种能力使在整个预测期内运输和储存的二氧化碳的位置和时间的特定量得以确定。CTUS的一个版本已经被修改,并被纳入美国能源信息管理局(EIA)的NEMS版本,并被用于生产年度能源展望。
CCSI优化工具集
碳捕获模拟倡议的目标是加快碳捕获技术的部署进程。CCSI是由美国能源部在2011成立的,它和国家实验室、工业和学术机构是合伙伙伴的关系。CCSI优化工具集可以帮助工业发展和部署的碳捕获和能源相关技术。
新科技的技术和经济表现严重依赖于其设备配置和操作条件。因此,为了对新技术进行严格的筛选和评估,确保使用优流程是很重要的。优化工具确定了潜在的二氧化碳捕获过程的佳设备配置和操作条件,这样就大大降低了实施过程中涉及的成本、时间和风险。
CCSI研究小组已经开发了两种优化功能,作为其不确定性和替代工具(FOQUS)的优化和量化框架的一部分。两种功能都使用了GAMS软件。个工具基于严格模型进行同步过程优化和热集成。热集成问题在GAMS中用LPs和MIPs来建模,并用CPLEX求解器来解决。另一个工具优化了二氧化碳捕获系统的设计和操作。碳捕获系统被表达为一种MINLP模型,在GAMS中用DICOPT或BARON求解器来解决。通过确定二氧化碳捕获过程的佳配置和条件,这些CCSI优化工具允许较有效地对未来技术的材料和概念进行筛选。
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提供**过25个广泛和多样化的求解器组合,包括所有预期的商业化求解器。
● LP/MIP/QCP/MIQCP: CPLEX, GUROBI, MOSEK, XPRESS
● NLP: CONOPT, IPOPTH, KNITRO, MINOS, SNOPT
● MINLP: ALPHAECP, ANTIGONE, BARON, DICOPT, OQNLP, SBB
● 混合互补问题求解器(MCP)、平衡约束数学规划求解器(MPEC)和约束非线性系统求解器(CNS)
● 免费到每个GAMS系统中的 (比如 BONMIN (MINLP), CBC (LP, MIP), COUENNE (MINLP), IPOPT (NLP)。教
育版还包括了SCIP和SOPLEX。
The placement of blank spaces and lines (as well as the choice of upper- or lowercase) is up to you. Each GAMS user tends
to develop individual stylistic conventions. (The use of the singular set is also up to you. Using set in a statement that
makes a single declaration and sets in one that makes several is good English, but GAMS treats the singular and plural
synonymously.)
A convenient feature to use when you are assigning members to a set is the asterisk. It applies to cases when the elements
follow a sequence. For example, the following are valid set statements in GAMS.
立的模型和数据
你可以编写立的模型数据,包括各种不同来源的数据,从ASCII到Excel或者Access 以及其他各种来源。比如使用GDX(GAMS数据交换)文件格式。GDX文件可以保存一个或多个GAMS符号的值,比如集、参数变量和方程。GDX文件可以为GAMS模型准备数据、展示GAMS模型的结果、使用不同的参数为这同一个模型保存结果等。GDX文件不能保存一个模型的公式或者执行语句。GDX文件二进制文件,可在不同平台进行移植。
立的模型和平台
模型在平台间是完全可移植的---写一次,可以在任意地方运行。
GAMS可以在Windows, Linux, Mac OS X, SOLARIS, Sparc Solaris和 IBM Power AIX上运行。
立的模型和用户界面
面向对象的GAMA API允许GAMS无缝整合到为交互提供适当类别的应用中。这三个面向对象GAMS API是.NET, Java和Python与.NET framework 4 (Visual Studio 2010)、Java SE 5或较高版本以及Python 3.4, 2.7和2.6。
除了面向对象的GAMA API,还有级别(或级别) 的GAMS API,它们的使用要求有高深知识的GAMS组件库。
除了API, GAMS还提供智能链接到应用程序,如MS Excel, MatLab或R。用户可以在这个环境中继续工作,通过一个API就可以访问GAMS所有的优化功能。这就允许应用中的模型数据和结果可以可视化和分析了。
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北京海淀公司街道地址,负责人是王经理。
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