多周期视角下脱碳举措的最优部署策略研究

《Process Safety and Environmental Protection》：Optimal Deployment of Decarbonisation Initiatives with Multi-Period Consideration

本文针对企业脱碳规划中缺乏系统工具的问题，开发了一种混合整数线性规划（MILP）模型——整数基自动目标模型（integer-based ATM）。该模型能在多周期规划中，综合考虑成本约束（CAPEX）和脱碳目标（如减少800,000 t CO2-e），实现减排项目（如设备改造）的最优选择和实施时机安排，并可通过CO2减排复合曲线（CO2 reduction composite curve）可视化结果，为工业界提供决策支持。

　　

Highlight

结果和讨论

在情景1中，为了确定总体预算（OCOST），在满足公式1-7的约束条件下求解公式10的目标函数。模型在10秒内求解完成，确定了1.80335亿美元的总体预算，结果总结在表6的级联表中。其中，各阶段财务级联的最后条目（即第6、9、12列）提供了为满足该阶段减排目标而要实施的脱碳项目的总财务支出。

实际应用

CO₂减排复合曲线可用于指导项目实施。例如，如果碳市场的碳价为80美元/吨，可以将其作为一条资金复合曲线添加到CO₂减排复合曲线上，形成CO₂减排夹点图（参见图7）。遵循Foo（2017）的方法，任何强度值高于资金强度（由其斜率表示）的项目都应被选为部署对象，因为它们能够以低于碳价成本的强度减少CO₂排放。

未来展望

CO₂减排倡议在过去几年势头强劲。各国政府机构、商业企业和学术机构现在都将脱碳作为未来几十年的主要议程。这推动了碳经济稳步增长。然而，需要注意的是，全球社会在CO₂减排道路上仍面临许多障碍。虽然国际社会期望发达国家帮助贫困国家...

结论

本文提出了一种称为整数基自动目标模型（integer-based ATM）的新模型，使企业能够进行多周期考量的脱碳规划。该模型是一个混合整数线性规划（MILP）问题，可以求得全局最优解。整数基ATM帮助企业识别合适的项目，以及项目应在何时实施，以便在规划期结束时实现企业脱碳目标。该MILP模型的结果也可以绘制成CO₂减排复合曲线，其图形界面有助于进行长期脱碳规划的讨论。