校企合作毕业设计

考虑加氢需求分布的多加氢站建设优化

工业工程

资助企业: 中国汽车战略与政策研究中心

企业导师: 赵路甜

指导教师: 郑美妹

项目成员: 朱现东 常媛 丁桢皓

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项目简介

项目概述

在氢能基础设施建设方面,我国近年来取得了显著进展,但在目前处于安全考虑的政策限制下,加氢站的短期与长期发展规划存在显著差异。短期内,加氢站的布局需紧密结合示范区的需求,重点满足氢能货运与公交车辆的能源补给需求;长期来看,加氢站的规划则需充分考虑氢能乘用车的潜在增长以及氢能应用场景、应用范围的多元化扩展。因此,科学、准确地开展加氢需求的短期统计与长期预测并在各自场景下推进加氢站选址规划显得尤为重要。这一研究将为氢能产业的高质量发展提供科学依据,助力我国氢能交通体系的构建与完善。

项目目标

(1)对上海市氢燃料车的位置、容量等相关数据进行清洗与统计分析,明确当前氢车的加氢需求分布;

(2)针对影响氢燃料车保有量的主要因素进行深入分析,估算未来氢车的保有量,从而进一步预测氢车对加氢站的需求规模与分布;

(3)对加氢站的选址定容进行数学建模,形成数学模型;

(4)对所得到的数学模型进行算法设计,提出建设方案;

(5)基于上海市氢需求预测数据,建立加氢站的选址及扩建优化模型;

(6)设计启发式算法求解模型,获得加氢站的选址及扩建优化方案。

项目成果

(1)基于上海市市域地图,对上海全市进行六边形区块划分;

(2)对车辆行驶数据进行清洗与拟合,获得近期的上海市氢气需求统计;

(3)预测氢车保有量,获得长期的上海市氢气需求预测;

(4)基于需求统计数据对加氢站的选址定容进行模型构建;

(5)对所得模型进行算法设计;

(6)得到基于需求统计的加氢站建设方案;

(7)基于上海市氢需求预测数据,建立加氢站的选址及扩建优化模型;

(8)设计精确算法和启发式算法求解模型,获得加氢站的长期建设方案。


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