Enerji

A Hybrid Stochastic-Robust Optimization Framework for Industrial Energy Management under Renewable Generation and Price Uncertainty

Bu çalışma, fotovoltaik üretim ve elektrik fiyatı belirsizliklerine maruz kalan şebekeye bağlı endüstriyel mikro şebekelerde enerji yönetimi için iki aşamalı hibrit stokastik-sağlam optimizasyon çerçevesi önermektedir. Senaryo tabanlı planlama, sağlam gerçek zamanlı düzenlemelerle birleştirilirken batarya işletimi ve karbon maliyetleri karar modeline dahil edilmiştir. Önerilen yaklaşım, 24 saatlik endüstriyel bir vaka çalışmasında deterministik, stokastik ve sağlam optimizasyon modelleriyle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Hibrit strateji, günlük 1.173,9 ABD doları işletme maliyeti, %86,4 fotovoltaik enerji kullanım oranı ve 751,8 kg karbon emisyonu sağlamıştır. Duyarlılık analizi, risk korumasının artırılmasının en kötü durum maliyetlerini azalttığını, daha yüksek depolama kapasitesinin ise şebeke bağımlılığını düşürdüğünü göstermiştir. Genel olarak önerilen çerçeve, işletme maliyetleri, belirsizliklere maruz kalma ve çevresel faktörler arasında denge kuran uyarlanabilir bir This study develops a hybrid stochastic–robust optimization framework for industrial energy management under photovoltaic generation and electricity price uncertainty. The proposed two-stage model integrates scenario-based scheduling, robust operational adjustments, battery storage dynamics, and carbon emission costs. Its effectiveness is evaluated using a grid-connected industrial microgrid and compared with deterministic, stochastic, and robust optimization approaches. The hybrid model achieves a daily operating cost of $1,173.9, with 86.4% photovoltaic utilization and 751.8 kg of carbon emissions. Sensitivity analyses demonstrate that adjustable risk preferences improve protection against unfavorable operating conditions, while increased battery capacity supports renewable energy integration. These findings indicate that the proposed framework offers a flexible approach to balancing economic efficiency, operational resilience, and environmental performance in industrial energy system

Teknik / bilimsel makale Elektrik üretimi ve santraller Bilimsel Dergi · Cilt: 16 Sayı: 3 · Eylül 2026