フレームワークベースのエネルギーシステムモデルにおける混合整数線形定式化のレビュー

TIMES、ETHOS.FINE、またはPyPSAなどのエネルギーシステムモデリングのための最適化ベースのフレームワークは、コスト効率の良いエネルギー転換を概説するための重要なツールとして登場しています。その結果、多くのレビューが、モデルの特性や適応性に関して確立されたエネルギーシステム最適化フレームワークの能力と適用事例を比較していますが、フレームワークの基礎にある数学的構造を広く無視しています。これは、モデルを使用したいだけでなく、自分自身でプログラムしたいユーザーにとって、付加価値を制限しています。この問題に対処するために、私たちはハイブリッドアプローチを採用し、数学的実装に焦点を当てた63のエネルギーシステムモデリングのための最適化ベースのフレームワークをレビューするとともに、既存の文献レビュー68件のメタレビューを行います。我々の研究は、ネットワークベースのエネルギーフロー最適化の基本概念が1970年代の最初の出版以来変わっていないことを明らかにしています。その結果、エネルギーシステムモデリングのためのオープンソースの最適化フレームワークの数は、主にエネルギー転換の普及とコンピュータ支援最適化の進展によって、過去10年間で2倍以上に増加しました。定性的な議論を超えて、私たちは、本作で議論されたすべてのモデル機能を含む混合整数最適化モデルの数学的定式化も定義します。これにより、将来のオブジェクト指向フレームワークの実装を容易にし、既存のものの理解可能性を高めることを目指しています。