要求现有供水系统升级并适应新条件。然而,通常只有少数具有成本效益的选项可用于改进采用旧系统的大型城市供水网络。用水的能源效率问题引起了越来越多的关注,但目前的重点是通过在家庭安装高效电器来减少对水(和能源)的需求。已经开发出用于创建成本削减曲线的新工具,这些工具为需求侧管理提供了信息,以应对水与能源之间的联系挑战(Chini 等人,1997 年)。然而,从供应方面来看,在开发实用方法以确定改进现有大型城市水系统的最佳策略方面的工作有限。本研究旨在解决这一差距,并开发一种多目标优化方法,为减少现有供水系统能耗的投资决策提供信息。该方法针对未来不确定的能源价格和温室气体排放成本的背景下的伦敦供水系统进行了演示。这项工作有两个不同的贡献:首先,它展示了一种计算上易于处理的建模和优化方法(通过系统聚合和双层优化),用于分析大型复杂的城市供应系统,从而可以通过评估资本支出(CAPEX)、运营支出(OPEX)和温室气体排放之间的权衡来确定运营能源减少的最佳选择。尽管优化技术已广泛应用于研究水网运行,但重点主要放在改善泵送运行以节省多模式电价带来的成本( Schaake & Lai ;Ulanicki & Kennedy ;Broad 等人 ;Perelman 等人 ;Puleo 等人 ;Ghaddar 等人 ;Sarbu )。整个供水系统(包括泵送和水处理)的运行优化尚未受到太多关注( Ulanicki & Kennedy )。在这里,优化的重点扩大到包括供水网络中的关键要素。这使得人们能够更全面地了解能源消耗热点,并可以确定更多提高能源效率的选项。其次,该方法应用于伦敦市一个非常大的真实网络。这是这项工作的一个重要的特色,因为大多数已发表的研究在优化分析中使用理论网络,因此在实践中的应用有限(Marques 等人 ;Maier 等人 ,)。此外,优化研究得出的解决方案在实施过程中往往存在实际限制。通过使用真实世界的
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