An Improved Mathematical Formulation For the Carbon Capture and Storage (CCS) Problem
Notice bibliographique
Résumé
abstract: Carbon Capture and Storage (CCS) is a climate stabilization strategy that prevents CO2 emissions from entering the atmosphere. Despite its benefits, impactful CCS projects require large investments in infrastructure, which could deter governments from implementing this strategy. In this sense, the development of innovative tools to support large-scale cost-efficient CCS deployment decisions is critical for climate change mitigation. This thesis proposes an improved mathematical formulation for the scalable infrastructure model for CCS (SimCCS), whose main objective is to design a minimum-cost pipe network to capture, transport, and store a target amount of CO2. Model decisions include source, reservoir, and pipe selection, as well as CO2 amounts to capture, store, and transport. By studying the SimCCS optimal solution and the subjacent network topology, new valid inequalities (VI) are proposed to strengthen the existing mathematical formulation. These constraints seek to improve the quality of the linear relaxation solutions in the branch and bound algorithm used to solve SimCCS. Each VI is explained with its intuitive description, mathematical structure and examples of resulting improvements. Further, all VIs are validated by assessing the impact of their elimination from the new formulation. The validated new formulation solves the 72-nodes Alberta problem up to 7 times faster than the original model. The upgraded model reduces the computation time required to solve SimCCS in 72% of randomly generated test instances, solving SimCCS up to 200 times faster. These formulations can be tested and then applied to enhance variants of the SimCCS and general fixed-charge network flow problems. Finally, an experience from testing a Benders decomposition approach for SimCCS is discussed and future scope of probable efficient solution-methods is outlined.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,012 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».