Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.1 Initial Situation and Problem Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2 Objectives and Work Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.3 Classification in the Fields of Information Systems
and Research Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2 Simulation-Based Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.1 Modeling and Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
2.1.1 Continuous and Discrete Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2.1.2 Hybrid Modeling and Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
2.2 Optimization Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.2.1 Terminology in Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
2.2.2 Exact and Heuristic Optimization Methods . . . . . . . . . . . .
26
2.3 Combination of Simulation and Optimization Methods . . . . . . . . .
28
2.3.1 Coupling and Interaction Modes of Simulation
and Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
2.3.2 Objectives and Challenges of Simulation-based
Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
2.3.3 Optimization Packages Interfaced With Simulation
Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
3 Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
3.1 Development of the Global Energy Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
3.2 The Concept of Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
3.2.1 Work, Energy and Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
3.2.2 Energy Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.1 Initial Situation and Problem Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.2 Objectives and Work Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.3 Classification in the Fields of Information Systems
and Research Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2 Simulation-Based Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.1 Modeling and Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.1.1 Continuous and Discrete Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.1.2 Hybrid Modeling and Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.2 Optimization Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.2.1 Terminology in Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.2.2 Exact and Heuristic Optimization Methods . . . . . . . . . . . .
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2.3 Combination of Simulation and Optimization Methods . . . . . . . . .
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2.3.1 Coupling and Interaction Modes of Simulation
and Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.3.2 Objectives and Challenges of Simulation-based
Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.3.3 Optimization Packages Interfaced With Simulation
Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3 Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.1 Development of the Global Energy Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.2 The Concept of Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.2.1 Work, Energy and Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.2.2 Energy Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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