یک چارچوب لجستیک الکتریک قویبرای مدیریت بهینه انرژی در بنادر برقی تحت زمان نامشخص ورود کشتی

حمل و نقل دریایی به دلیل اتکای بنادر و کشتی ها به منابع انرژی مبتنی بر کربن، مسئول تولید مقدار قابل توجهی آلودگی زیست محیطی است. با روند فزاینده به سمت برقی شدن بنادر برای کاهش انتشار کربن، بهره برداری از بنادر به طور فزایندهای متکی به شبکه برق خواهد بود. این اتصال به دلیل پیچیدگی جریان برق در شبکه بندری، نامشخص بودن زمان رسیدن کشتی و نوسانات تولید برق از منابع انرژی تجدیدپذیر چالش های متعددی را ایجاد می کند. این عدم قطعیت ها می تواند منجر به اضافه بار در شبکه های برق و تاخیر در فعالیت های حمل و نقل محموله شود که در نتیجه زمان جابجایی کشتی ها و انتشار گازهای گلخانه ای را افزایش می دهد. این مقاله یک چارچوب لجستیک الکتریکی مشترک برای بهره برداری بهینه و مدیریت توان پورت های برقی را با در نظر گرفتن عدم قطعیت های متعدد در زمان رسیدن کشتی ها، تقاضای شبکه و تولید برق تجدیدپذیر ارائه می دهد. یک روش جریان قدرت بهینه برای یک بندر واقعی، با در نظر گرفتن دارایی های لجستیکی بندری متعدد مانند تجهیزات جابجایی محموله، آب سنگ ها و منابع انرژی تجدیدپذیر توسعه داده شده است. مدل پیشنهادی، عملیات بندری عملی را برای تمام عدم قطعیت های تعریف شده توسط بهینه سازی قوی تضمین می کند، در حالی که هزینه های عملیاتی را به حداقل می رساند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد اگر عدم قطعیت در عملیات بندر نادیده گرفته شود، احتمال نقض محدودیت شبکه می تواند تا ۷۰ درصد برای یک بندر اصلی برق دار بریتانیا باشد، که خطر غیر قابل قبول اختلال در فعالیت های بندر را ارائه می کند. علاوه بر این، اگر کشتی ها به جای استفاده از نیروی ساحلی از موتور کمکی خود استفاده کنند، چنین عدم قطعیتی می تواند باعث افزایش ۱۵۰ درصدی در انتشار گازهای گلخانه ای شود. مطالعه عددی نشان می دهد که چنین چالش هایی را می توان با افزایش ۰.۳ درصد در استحکام در مواجهه با عدم قطعیت کنترل کرد، در حالی که افزایش هزینه در بدترین حالت از ۴.۷ درصد تجاوز نمی کند. این نشان دهنده اثر بخشی روش پیشنهادی در افزایش استحکام در برابر عدم قطعیت با حداقل هزینه است.