不同海上风能传输系统的成本效益分析与比较
系统与控制
2023-01-27 v1 系统与控制
摘要
本文研究如何高效且经济地将海上风力机产生的海上能源输送至陆上。对电力电缆与氢能设施均进行了分析。针对每种方法，使用所提出的最优容量配置模型加以考察。开展了成本效益分析，并在不同情景下对这些方法进行比较。考虑到相关能量转换与传输设施的资本/运营成本，提出了三种将海上能源输送至陆上的长距离能源传输方法。第一种仅部署电力电缆的方法是基准方法。另外两种方法利用氢能超级中心（HSC），并通过氢管道将海上能源输送至陆上变电站。第二种方法中，电解槽布置在海上风电场，通过低压氢管道连接至 HSC。第三种方法中，海上风电被分配至 HSC，随后利用布置在 HSC 处的电解槽转换为氢气。以包含墨西哥湾三个风电场和一个陆上变电站的海上情景作为基础测试案例。使用所提出的优化模型分别对每种方法进行为期 30 年的规划期数值仿真。仿真结果表明，所提出的基于氢气的方法能够有效将海上能源输送至陆上变电站。风电场之间的距离会影响海上风能系统的选择与配置。此外，本研究分析了采用不同能量载体的各类系统的成本与效益，还可指出在何种情景下哪种方法最有望成为海上能源输送系统的最佳候选方案，并展示了海上风力发电的光明前景。
引用
@article{arxiv.2301.11208,
title = {Cost-benefit Analysis And Comparisons For Different Offshore Wind Energy Transmission Systems},
author = {Jesus Silva-Rodriguez and Jin Lu and Xingpeng Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.11208},
year = {2023}
}