基于非線性動(dòng)力學(xué)的能源替代系統(tǒng)建模及實(shí)證分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 05:27
隨著經(jīng)濟(jì)全球化程度的日益加深,必然引發(fā)能源的大量消耗,進(jìn)而導(dǎo)致二氧化碳排放量激增,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的危害。從短期來看,由于關(guān)閉重污染企業(yè)可能會(huì)造成GDP的減少;但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,通過技術(shù)革新、完善設(shè)備,發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)將帶來新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。因此探究減排、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和可再生能源發(fā)展之間相互影響、相互作用的耦合關(guān)系具有非常重要的意義。本文通過分析碳排放量、GDP和可再生能源裝機(jī)容量之間相互影響的關(guān)系,建立了一個(gè)能源替代非線性微分方程模型,利用Routh-Hurwitz引理和Lyapunov穩(wěn)定性理論探討了該模型的動(dòng)力學(xué)行為,分析了隨著參數(shù)的變化系統(tǒng)由穩(wěn)定狀態(tài)、Hopf分岔點(diǎn)到混沌吸引子的演變過程。基于美國(guó)和中國(guó)實(shí)際的數(shù)據(jù)使用遺傳算法辨識(shí)出了能源替代系統(tǒng)中的參數(shù),給出了中國(guó)能源市場(chǎng)相應(yīng)的調(diào)控措施和政策建議。最后對(duì)系統(tǒng)作了線性反饋控制,得出可以將混沌系統(tǒng)控制到穩(wěn)定的正平衡點(diǎn)。
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
能源替代系統(tǒng)吸引子及時(shí)間演化圖:(a)2D(x-y),(b)2D(x-z),(c)2D(y-z),(d)2D(x-y-z),(e)x,y,z的時(shí)間演化序列
圖 3.2 (a)當(dāng) 0.42,1.21c 時(shí)系統(tǒng)(3.1)的分岔圖,在 1.194931c 處有一個(gè)分岔點(diǎn)(b)系統(tǒng)關(guān)于參數(shù)1c 的李雅普諾夫指數(shù)譜Fig 3.2 (a)Bifurcation diagram of system(3.1)when 0.42,1.21c ,and there is a bifurcationpoint at 1.194931c (b)The Lyapunov exponent spectrum of system(1c )根據(jù)定義可以計(jì)算出,當(dāng) 0.421c 時(shí)系統(tǒng)的三個(gè)Lyapunov 指數(shù)分別為:1L =0.0319,2L =-0.0016,3L =-0.4539,其中最大的 Lyapunov 指數(shù) 0,1L 這說明了系統(tǒng)確實(shí)是一個(gè)奇異吸引子。系統(tǒng)的Lyapunov 維數(shù)計(jì)算結(jié)果如式(3.8):2.699272.12213 i LiLLD (3.8)因此,系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)維數(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證了系統(tǒng)(3.1)的確是一個(gè)混沌系統(tǒng)。
28圖 3.3 (a)當(dāng) 0.3,0.9072c 時(shí)系統(tǒng)的分岔圖,在 0.3743252c 處有一個(gè)分岔點(diǎn)(b)系統(tǒng)(3.1)關(guān)于參數(shù)2c 的李雅普諾夫指數(shù)譜Fig 3.3 (a) Bifurcation diagram of system when 0.3,0.9072c ,and there is a bifurcatipoint at 0.3743252c (b)The Lyapunov exponent spectrum of system(2c )
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]控制二氧化碳排放量對(duì)我國(guó)GDP的影響分析[J]. 張安華,李婧,王益帆. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2012(16)
[2]我國(guó)省域碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、環(huán)境規(guī)制、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和居民生活消費(fèi)間關(guān)系的實(shí)證分析[J]. 王怡,孫菲. 技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2012(05)
[3]低碳經(jīng)濟(jì)與中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J]. 尹政平. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討. 2012(05)
[4]我國(guó)可再生能源技術(shù)專利、碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系研究——基于VAR模型的實(shí)證分析[J]. 楊忠敏. 科技管理研究. 2012(09)
[5]長(zhǎng)三角地區(qū)節(jié)能減排演化情景分析及預(yù)測(cè)[J]. 田立新,劉雅婷. 管理學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]我國(guó)人均碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)整分析[J]. 宋春燕,張英. 中國(guó)物價(jià). 2011(05)
[7]中國(guó)能源戰(zhàn)略演變的定量分析與評(píng)價(jià)[J]. 張慧明,周德群,曹杰. 中國(guó)科技論壇. 2010(10)
[8]對(duì)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理性探析[J]. 謝晶仁. 湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]中國(guó)農(nóng)村生物質(zhì)能消費(fèi)的CO2排放量估算[J]. 李玲玉,楊艷麗,張培棟. 可再生能源. 2009(02)
[10]中國(guó)能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J]. 周志強(qiáng). 能源與環(huán)境. 2008(06)
本文編號(hào):3511030
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
能源替代系統(tǒng)吸引子及時(shí)間演化圖:(a)2D(x-y),(b)2D(x-z),(c)2D(y-z),(d)2D(x-y-z),(e)x,y,z的時(shí)間演化序列
圖 3.2 (a)當(dāng) 0.42,1.21c 時(shí)系統(tǒng)(3.1)的分岔圖,在 1.194931c 處有一個(gè)分岔點(diǎn)(b)系統(tǒng)關(guān)于參數(shù)1c 的李雅普諾夫指數(shù)譜Fig 3.2 (a)Bifurcation diagram of system(3.1)when 0.42,1.21c ,and there is a bifurcationpoint at 1.194931c (b)The Lyapunov exponent spectrum of system(1c )根據(jù)定義可以計(jì)算出,當(dāng) 0.421c 時(shí)系統(tǒng)的三個(gè)Lyapunov 指數(shù)分別為:1L =0.0319,2L =-0.0016,3L =-0.4539,其中最大的 Lyapunov 指數(shù) 0,1L 這說明了系統(tǒng)確實(shí)是一個(gè)奇異吸引子。系統(tǒng)的Lyapunov 維數(shù)計(jì)算結(jié)果如式(3.8):2.699272.12213 i LiLLD (3.8)因此,系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)維數(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證了系統(tǒng)(3.1)的確是一個(gè)混沌系統(tǒng)。
28圖 3.3 (a)當(dāng) 0.3,0.9072c 時(shí)系統(tǒng)的分岔圖,在 0.3743252c 處有一個(gè)分岔點(diǎn)(b)系統(tǒng)(3.1)關(guān)于參數(shù)2c 的李雅普諾夫指數(shù)譜Fig 3.3 (a) Bifurcation diagram of system when 0.3,0.9072c ,and there is a bifurcatipoint at 0.3743252c (b)The Lyapunov exponent spectrum of system(2c )
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]控制二氧化碳排放量對(duì)我國(guó)GDP的影響分析[J]. 張安華,李婧,王益帆. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2012(16)
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[3]低碳經(jīng)濟(jì)與中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J]. 尹政平. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討. 2012(05)
[4]我國(guó)可再生能源技術(shù)專利、碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系研究——基于VAR模型的實(shí)證分析[J]. 楊忠敏. 科技管理研究. 2012(09)
[5]長(zhǎng)三角地區(qū)節(jié)能減排演化情景分析及預(yù)測(cè)[J]. 田立新,劉雅婷. 管理學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]我國(guó)人均碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)整分析[J]. 宋春燕,張英. 中國(guó)物價(jià). 2011(05)
[7]中國(guó)能源戰(zhàn)略演變的定量分析與評(píng)價(jià)[J]. 張慧明,周德群,曹杰. 中國(guó)科技論壇. 2010(10)
[8]對(duì)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理性探析[J]. 謝晶仁. 湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]中國(guó)農(nóng)村生物質(zhì)能消費(fèi)的CO2排放量估算[J]. 李玲玉,楊艷麗,張培棟. 可再生能源. 2009(02)
[10]中國(guó)能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J]. 周志強(qiáng). 能源與環(huán)境. 2008(06)
本文編號(hào):3511030
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