不确定技术学习及系统空间重构下的技术采纳优化

Adoption of infrastructure technologies such as an UHV (Ultra High Voltage) grid requires huge investment in a long-term, and thus it is better to plan it from the perspective of system optimization. The costs of these new technologies are quite high when they just enter into application-stage. Their costs tend to decrease with technological learning, but it is quite uncertain. Adoption of such technologies might be accompanied with spatial reconfiguration of the system (and the resulted environmental impact), for example, adopting UHV enables the relocation of coal power plant from places of electricity consuming to places of coal resources. Uncertain technological learning and spatial reconfiguration make the technology adoption involving correlations between the time dimension and the spatial dimension. In this project, we plan to develop a system optimization model of technology adoption with both uncertain technological learning and spatial reconfiguration from a middle/long-term perspective. With this model, we plan to analyze what are the optimal (or satisfactory) solutions of technology adoption both in the time and spatial dimensions, and what factors have distinct influence on the optimal (or satisfactory) solutions. This project plans to apply the model to analyze the optimal adoption solutions of UHV grid in China’s coal-electricity system. The research in this project can offer theoretical-bases and methodologies for decision makers when they conducting adoption plans for new infrastructure technologies, and the application research can provide policy implications for improving China’s coal-electricity system.

采纳基础设施类新技术，如超高压输电等，意味着巨大和长期的投入, 需要从系统优化的角度加以规划。这些新技术刚进入应用阶段时成本很高，技术学习效应可以使新技术的成本降低,但存在很大的不确定性。对这些新技术的采纳往往伴随着系统空间重构及对环境的影响，如采纳超高压输电可以使发电厂从用电需求端移至资源端。不确定技术学习和系统空间重构使技术采纳的时间维度和空间维度相互关联。本项目拟从中长期角度构建系统优化模型，研究不确定技术学习及系统空间重构同时存在的背景下，分阶段、分区域地采纳基础设施类新技术的最优(或满意)方案，以及在制定采纳方案时需要重点考虑的因素。本项目拟将构建的系统优化模型应用于分析不同情境下我国采纳超高压输电技术的优化方案。本项目的研究成果可以为决策者提供规划基础设施类新技术采纳时的理论和方法支持，其中的应用研究能为我国煤电系统中长期规划提供政策建议。

基础设施类新技术的采纳意味着巨大的投入，技术学习可以使新技术的投入成本降低，但存在不确定性，同时新技术的采纳往往伴随着系统空间重构及对环境的影响。本项目以基础设施类新技术为主要研究对象，研究不确定技术学习及系统空间重构同时存在时，如何分阶段、分区域地采纳基础设施类新技术才是最优的（或满意的）中长期方案，以及在制定采纳方案时需要重点考虑的因素。项目构建了在不确定技术学习及系统空间重构下的技术采纳系统优化模型。并以此为基础，分析新技术学习率及其不确定性、动态需求、配套设施空间重置成本等因素对新技术采纳优化方案的影响。超高压输电的优化采纳是本项目研究的科学问题的典型案例，也是我国煤电系统规划的重要问题，学术界对发展超高压输电有不同的想法和意见。本项目把构建的系统优化模型应用于分析不同情境下，中国采纳超高压输电技术的优化方案。本研究的另外一个应用案例是分析中国新型煤化工行业的技术采纳和产能配置。本项目的代表性成果发表(含已录用并已在线发表)在《European Journal of Operational Research》、 《Annals of Operations Research》、《Energy》、《Energy Policy》等国际知名期刊。本项目的理论研究成果对现有的技术采纳系统优化模型做了拓展，应用研究成果可为我国煤电系统、新型煤化工产业的发展战略的制定提供一定参考。