エコーステート強化型変分モード分解とARIMA予測を用いたP2Xベース都市エネルギー生態系のカーボンオフセット考慮型経済スケジューリング：グリーン・カーボン証書と社会金融厚生の統合
Carbon offset-aware economic scheduling using echo state enhanced variational mode decomposition and ARIMA forecasting for P2X-based city energy ecosystems with joint green-carbon certificate and socio-financial welfare (原題)
Jiexuan Zhou, Ying Chen
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本論文は、電力・ガス・熱・水素を統合するマルチエネルギー配電網において、Power-to-X、水素混焼、炭素回収、電動航空モビリティを調整する低炭素最適化フレームワークを提案する。ARIMA予測、デジタルツイン、ブロックチェーン、ゲーム理論を統合し、グリーン証書取引とラダー型炭素取引を組み込んだ混合整数最適化を定式化する。ケーススタディでは運転コスト25.2%減、炭素排出17.2%減、風力利用率71.5%→98.8%を達成した。
English
This paper proposes a low-carbon optimization framework for a multi-energy distribution network coordinating electricity, gas, heat, and hydrogen with Power-to-X, hydrogen blending, carbon capture, and aerial electric mobility. It integrates ARIMA forecasting, digital twin, blockchain, and game-theoretic structures with green certificate and ladder-type carbon trading in a mixed-integer model. A case study shows 25.2% lower operating costs, 17.2% lower emissions, and wind utilization rising from 71.5% to 98.8%.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
炭素取引・グリーン証書・水素混焼を組み合わせた都市エネルギー最適化は、日本のGX政策（水素基本戦略、GXリーグ、カーボンプライシング構想）と親和的であり、都市規模での脱炭素運用設計の参考になる。
In the global GX context
The integration of carbon trading, green certificates, and hydrogen blending into urban multi-energy scheduling speaks to global carbon-pricing and disclosure debates, offering a quantitative template for how market mechanisms and P2X infrastructure can jointly drive decarbonization in city energy ecosystems.
👥 読者別の含意
🔬研究者:マルチエネルギーシステムにおける炭素市場メカニズムと予測・最適化手法の統合設計に関心のある研究者に有用。
🏢実務担当者:都市エネルギー事業者やP2X導入企業が、炭素取引とグリーン証書を組み込んだ運用コスト削減・再エネ利用率向上の設計に活用できる。
🏛政策担当者:炭素取引制度とグリーン証書制度を都市エネルギー計画にどう接続するかの政策設計に示唆を与える。
📄 Abstract（原文）
Urban energy systems in sustainable cities are facing increasing challenges due to the simultaneous integration of hydrogen-based conversion, carbon regulation, renewable energy uncertainty, and emerging electric mobility demands. This paper develops a low-carbon optimization framework for a Multi-Energy Distribution Network that coordinates electricity, gas, heat, and hydrogen infrastructures while incorporating Power-to-X technologies, hydrogen-enriched gas utilization, carbon capture, and aerial electric mobility. The proposed framework integrates ADTAN-driven Electric Taxi Drone demand modeling, Digital Twin synchronization, Blockchain-based trusted coordination, ARIMA-based source-load forecasting, and a hybrid Stackelberg Game, Mechanism Design, and Nash Game structure within a unified scheduling framework. A mixed-integer optimization model is formulated considering green certificate trading, ladder-type carbon trading, and socio-financial welfare to achieve coordinated multi-energy management. The effectiveness of the proposed approach is evaluated through a large-scale urban energy system case study. Numerical results demonstrate that coordinated hydrogen blending and environmental market mechanisms reduce operating costs by 25.2% and carbon emissions by 17.2% compared with the baseline case. Moreover, wind power utilization increases from 71.5% to 98.8%, while renewable curtailment penalties decrease by more than 95%. The integrated Digital Twin and Blockchain layers further enhance operational transparency, synchronization capability, and coordination reliability, supporting the development of resilient and low-carbon urban energy management strategies.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2026.108601first seen 2026-09-28 05:20:38
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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。