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DGOR / ÖGOR pp 111-118 | Cite as

Entwicklung Eines auf der Theorie der Unscharfen Mengen Basierenden Energie-Emissions-Modells

  • C. Oder
  • O. Rentz
Conference paper
Part of the Operations Research Proceedings 1992 book series (ORP, volume 1992)

Zusammenfassung

Zur Erarbeitung und Analyse von Emissionsminderungsstrategien werden seit einigen Jahren Energie-Emissions-Modelle entwickelt und angewandt. In der Struktur handelt es sich bei diesen Modellen zumeist um mehrperiodige, quasi-dynamische lineare Optimierungsansätze, die als Zielfunktion die Minimierung der diskontierten Gesamtkosten der Energieversorgung verfolgen. Die maximal zulässigen Emissionen durch Energieumwandlung, die durch politische Entscheidungsträger festgesetzt werden sollen, werden dabei als exogene Nebenbedingungen berücksichtigt. Der zulässige Lösungsraum der Optimierungsvariablen, die die Energieflüsse durch das gesamte Umwandlungsnetzwerk darstellen, wird so scharf begrenzt. In realiter wird ein Entscheidungsträger aber eine Überschreitung der scharfen Emissionsgrenzen tolerieren, falls daraus eine gravierende Verringerung der Kosten resultiert. Seine Zufriedenheit, die sich in bisherigen Modellen an der scharfen Grenze sprunghaft von eins auf null änderte, wird aber mit wachsender Überschreitung kontinuierlich abnehmen. Dieses Phänomen läßt sich problemadäquat mittels unscharfer Mengen (Fuzzy Sets) beschreiben. In dem hier entwickelten Modell werden vage Technologiedaten und Zukunftsprojektionen sowohl in der Technologie-Matrix als auch auf der rechten Seite der Nebenbedingungen berücksichtigt. Auch die Koeffizienten der Zielfunktion, die die Kostendaten des Systems darstellen, werden als unscharfe Parameter modelliert.

Abstract

To elaborate emission reduction strategies energy-emission-models are beeing developed and applied. The structure of these models is a multi-period, quasi-dynamic linear optimization mode, using the minimization of the total discounted costs of energy production as a cost function. The maximum of emissions allowed, set by a political decision maker, are considered in exogenous constraints. Though, the optimization space of the variables, which reflect the energy flow through the energy conversion network, is sharply bounded. In reality, a decision maker will accept a violation of the sharp emission bounds, if a trade-off to the costs occurs. His satisfaction with the achievement of his goals, which in traditional models jumps from 1 to 0 at the sharp bound, will decline the further the limits are exceeded. This phenomenon can be modeled appropriately by using Fuzzy Sets. In the model developed here, vague data describing technological options and future developments are considered in the technology matrix as well as in the right-hand side parameters. In addition, the parameters of the cost function, reflecting the cost data for energy production and emission reduction, are modeled as Fuzzy Sets.

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Copyright information

© Springer-Verlag Heidelberg 1993

Authors and Affiliations

  • C. Oder
    • 1
  • O. Rentz
    • 1
  1. 1.Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)Universität KarlsruheGermany

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