计及碳约束下的煤矿综合能源系统多目标配置双层优化

在我国“30·60”双碳目标下，实现煤矿用能低碳化成为我国能源革命的迫切需求。根据煤矿生产场景，利用煤矸石、瓦斯、乏风等衍生资源，抽象出衍生资源利用设备特性，建立煤矿综合能源系统配置-运行多目标双层优化模型。在日内运行阶段基于日前预测数据，考虑能量转换、设备启停等物理约束，最小化系统运行经济成本；在配置规划阶段基于日运行成本，考虑资源、设备容量约束，进行碳排放与经济效益的多目标优化配置。提出多种群协作的NSGA-II算法，在双层优化框架下进行两阶段滚动优化，生成煤矿综合能源系统的多目标配置方案Pareto解集。以我国山西省太原市的某真实煤矿为例建模，采用现场生产数据进行算例分析，验证了所提模型和方法的有效性，并分析了各类衍生能源利用对于煤矿综合能源系统节能减排的影响。