[發(fā)明專利]一種基于資源生命周期過程的水-能源-糧食紐帶關(guān)系預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010166144.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111539549B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝興華;周露明;吳時強;盧斌;謝文暉;吳永毅
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/02;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于資源生命周期過程的水-能源-糧食紐帶關(guān)系預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過生命周期理論和灰色預(yù)測模型確定預(yù)測年份的水資源、能源和糧食供給量；

(2)計算預(yù)測年份的水資源、能源和糧食需求總量；

(3)計算預(yù)測年份的水資源、能源或糧食滿足度，所述滿足度為供給量與需求總量之比；

所述預(yù)測年份的水資源、能源和糧食供給量的計算公式如下：

式中，W_S⁽¹⁾、W_E⁽¹⁾、分別為預(yù)測年份的水資源供給量序列、水資源耗能總量序列、單位水資源耗能量序列；E_S⁽¹⁾、E_W⁽¹⁾、分別為預(yù)測年份的能源供給量序列、能源用水總量序列、單位能源用水量序列；F_S⁽¹⁾、F_W⁽¹⁾、分別為預(yù)測年份的糧食供給量序列、糧食用水總量序列、單位糧食用水量序列；

利用灰色預(yù)測模型計算所述預(yù)測年份的水資源耗能總量序列和單位水資源耗能量序列、能源用水總量序列和單位能源用水量序列、糧食用水總量序列和單位糧食用水量序列，計算公式如下：

式中，W_En、E_Wn、F_Wn、分別是第n年的水資源耗能總量、第n年的單位水資源耗能量、第n年的能源用水總量、第n年的單位能源用水量、第n年的糧食用水總量、第n年的單位糧食用水量；p是發(fā)展系數(shù)，q是灰作用量，p、q通過最小二乘法確定；W_E⁽⁰⁾、E_W⁽⁰⁾、F_W⁽⁰⁾、分別是已知年份的水資源耗能總量數(shù)據(jù)序列、已知年份的單位水資源耗能量數(shù)據(jù)序列、已知年份的能源用水總量數(shù)據(jù)序列、已知年份的單位能源用水量數(shù)據(jù)序列、已知年份的糧食用水總量數(shù)據(jù)序列、已知年份的單位糧食用水量數(shù)據(jù)序列；t為時間序列，單位為年。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于資源生命周期過程的水-能源-糧食紐帶關(guān)系預(yù)測方法，其特征在于，所述W_En、E_Wn、F_Wn、的計算公式如下：

式中，W_in、E_in、F_in分別為第n年的水資源、能源和糧食生命周期的第i個環(huán)節(jié)的數(shù)量；e_in、w_ein、w_fin分別為第n年的水資源生命周期的第i個環(huán)節(jié)的單位耗能量、能源生命周期的第i個環(huán)節(jié)的單位用水量、糧食生命周期的第i個環(huán)節(jié)的單位用水量；W_zn為第n年的水資源提取總量；E_zn、F_zn分別為第n年的能源、糧食生產(chǎn)總量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于資源生命周期過程的水-能源-糧食紐帶關(guān)系預(yù)測方法，其特征在于，步驟(2)中，所述預(yù)測年份的水資源、能源和糧食需求總量的計算公式如下：

式中，W_D⁽¹⁾、E_D⁽¹⁾、F_D⁽¹⁾分別為預(yù)測年份的水資源需求總量序列、能源需求總量序列、糧食需求總量序列；W_Ci⁽¹⁾、E_Ci⁽¹⁾、F_Ci⁽¹⁾分別為預(yù)測年份的第i個水資源消費部門的水資源需求量序列、第i個能源消費部門的能源需求量序列、第i個糧食消費部門的糧食需求量序列。