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北京天演融智软件有限公司

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通过碳捕获和储存来优化应对气候变化
美国的发电部门是二氧化碳排放的主要贡献者。因此，该部门的减排将在应对气候变化的任何协调的二氧化碳减排努力中发挥核心作用。一种可能帮助发电部门应对这一挑战的技术选择是碳捕捉和储存(CCS)。碳捕获技术可以显著减少化石燃料发电厂二氧化碳的大气排放。被捕获的二氧化碳通过管道网络运输并安全储存。这些技术的广泛应用对于显著减少温室气体排放，并为清洁能源组合做出贡献是必要的。但是这种部署既昂贵又耗时，将这种技术应用到网上可能需要20到30年才能实现产业化。
美国能源部在两项目中使用GAMS软件旨在推进碳捕获技术。NETL二氧化碳捕获、运输、利用和储存(CTUS)模型优化了二氧化碳管道和储存基础设施的潜在网络。美国能源部成立的碳捕捉模拟计划（CCSI）旨在使碳捕获技术更容易地用于工业。他们的优化工具集使行业能够快速评估和利用这些新技术。GAMS很自豪能成为碳捕获项目成功的一部分。
分析二氧化碳运输和储存网络
美国能源部使用GAMS分析潜在的二氧化碳减排情况，CCS可能发挥作用，满足排放标准。美国能源部国家能源技术实验室开发的NETL二氧化碳捕获、运输、利用和储存(CTUS)模型都是用GAMS编写的。它通过运输和存储网络的成本小化，通过混合整数规划（MIP）进行优化，评估CO2管道的潜在网络和存储基础设施，以处理从CCS启用的电力部门的捕获和运输二氧化碳的运输和储存。这种类型的问题特别适合用GAMS来处理，因为处理的数据量非常大、解决方案方法、与其他建模平台集成的能力，以及为终整合到更全面的能源经济模型中对时间的严格要求。
到目前为止，CTUS模型已经被集成到国家能源建模系统(NEMS)中，并且也被整合到MARKAL能源模型中。当集成到NEMS作为CTUS子模块时，在能源经济预测中详细描述了碳捕获和存储。通过这个功能，成本可变性和能力约束被引入到能源经济预测中，因为它认为CCS系统是缓解气候变化情景的一种选择。这种能力使在整个预测期内运输和储存的二氧化碳的位置和时间的特定量得以确定。CTUS的一个版本已经被修改，并被纳入美国能源信息管理局(EIA)的NEMS版本，并被用于生产年度能源展望。
CCSI优化工具集
碳捕获模拟倡议的目标是加快碳捕获技术的部署进程。CCSI是由美国能源部在2011成立的，它和国家实验室、工业和学术机构是合伙伙伴的关系。CCSI优化工具集可以帮助工业发展和部署的碳捕获和能源相关技术。
新科技的技术和经济表现严重依赖于其设备配置和操作条件。因此，为了对新技术进行严格的筛选和评估，确保使用优流程是很重要的。优化工具确定了潜在的二氧化碳捕获过程的佳设备配置和操作条件，这样就大大降低了实施过程中涉及的成本、时间和风险。
CCSI研究小组已经开发了两种优化功能，作为其不确定性和替代工具(FOQUS)的优化和量化框架的一部分。两种功能都使用了GAMS软件。个工具基于严格模型进行同步过程优化和热集成。热集成问题在GAMS中用LPs和MIPs来建模，并用CPLEX求解器来解决。另一个工具优化了二氧化碳捕获系统的设计和操作。碳捕获系统被表达为一种MINLP模型，在GAMS中用DICOPT或BARON求解器来解决。通过确定二氧化碳捕获过程的佳配置和条件，这些CCSI优化工具允许更有效地对未来技术的材料和概念进行筛选。


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不管您是需要购买单款软件，还是制定整个实验室的购买方案，都可以提供。

1. A GAMS model is a collection of statements in the GAMS Language. The only rule governing the ordering of
statements is that an entity of the model cannot be referenced before it is declared to exist.
2. GAMS statements may be laid out typographically in almost any style that is appealing to the user. Multiple lines per
statement, embedded blank lines, and multiple statements per line are allowed. You will get a good idea of what is
allowed from the examples in this tutorial, but precise rules of the road are given in the next Chapter.
3. When you are a beginning GAMS user, you should terminate every statement with a semicolon, as in our examples.
The GAMS compiler does not distinguish between upper-and lowercase letters, so you are free to use either.
4. Documentation is crucial to the usefulness of mathematical models. It is more useful (and most likely to be accurate)
if it is embedded within the model itself rather than written up separately. There are at least two ways to insert
documentation within a GAMS model. First, any line that starts with an asterisk in column 1 is disregarded as a
comment line by the GAMS compiler. Second, perhaps more important, documentary text can be inserted within
specific GAMS statements. All the lowercase words in the transportation model are examples of the second form of
documentation.
5. As you can see from the list of input components above, the creation of GAMS entities involves two steps: a declaration
and an assignment or definition. Declaration means declaring the existence of something and giving it a name.
Assignment or definition means giving something a specific value or form. In the case of equations, you must make the
declaration and definition in separate GAMS statements. For all other GAMS entities, however, you have the option of
making declarations and assignments in the same statement or separately.
6. The names

GAMS是一款佳化的计算机数值分析商业软件。这种商业软件相当普遍，如 LINDO、DOT 等，以矩阵运算见长的 MATLAB 计算机软件亦有发展"optimization tool box"，可以解各种非线性佳化问题的数值解。这里要介绍的GAMS，则是以简单清楚的使用者接口和强健稳定的数值分析能力见长。
通用代数建模系统(GAMS)是特别为建模线性,非线性和混合整数优化问题而设计的.本系统对于大型的,复杂的问题特别有帮助.GAMS可以运行在个人计算机、工作站、大型机和超级计算机上.
GAMS允许使用者通过制定简单的设置来把精力放在建模问题上.至于特定机器和系统软件执行的费时的细节将由GAMS系统来处理.
通用代数建模系统（GAMS）是数学编程和优化的建模系统。它由一个语言编译器和一个稳定的集成各种高性能的求解器组成。GAMS适用于复杂的、大规模的建模应用，并允许您创建大的维护模型以很快的适应新的情况。


立的模型和求解器
提供超过25个广泛和多样化的求解器组合，包括所有预期的商业化求解器。
LP/MIP/QCP/MIQCP: CPLEX, GUROBI, MOSEK, XPRESS
NLP: CONOPT, IPOPTH, KNITRO, MINOS, SNOPT
MINLP: ALPHAECP, ANTIGONE, BARON, DICOPT, OQNLP, SBB
混合互补问题求解器（MCP）、平衡约束数学规划求解器(MPEC)和约束非线性系统求解器(CNS)
免费到每个GAMS系统中的 (比如 BONMIN (MINLP), CBC (LP, MIP), COUENNE (MINLP), IPOPT (NLP)。教育版还包括了SCIP和SOPLEX。
选择使用的求解器非常简单---只要改变一行代码或者调整一个选项设置就可以了。想要比较求解器的性能或者看有什么改进的可能，也不需要做任何的设置。同样的，模型类型可以轻松切换（比如：线性和非线性），尝试不同的公式也非常的容易。通过使用GAMS，您可以得到一个广泛类型的模型和求解器的环境。

A scalar is regarded as a parameter that has no domain. It can be declared and assigned with a Scalar statement
containing a degenerate list of only one value, as in the following statement from the transportation model.
Scalar f freight in dollars per case per thousand miles /90/;
If a parameter's domain has two or more dimensions, it can still have its values entered by the list format. This is very useful
for entering arrays that are sparse (having few non-zeros) and super-sparse (having few distinct non-zeros).
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