成本最优的Power-to-Methanol：柔性运行还是中间储能？
最优化与控制
2023-05-31 v1
摘要
由捕获的二氧化碳与绿氢合成甲醇，有望替代当前的化石基生产。此类工艺的主要能量输入与成本驱动项为制氢用电。因此，时变电价或可用性促使了柔性运行。然而，尚不清楚该工艺的每个单元是否都应柔性运行，以及电力或氢气储能能否降低甲醇生产成本。为回答这些问题，我们建立了带电池与储氢的Power-to-Methanol工厂模型。利用该模型，我们求解了一个设计与调度联合优化问题，给出了工厂各单元的最优规模及其最优（准稳态）运行。针对并网与离网两类案例，对甲醇的年化成本进行了最小化。优化结果证实，尤其在电价高且剧烈波动时，储能（尤其是储氢）尤为有益。无论是否存在储能，整个Power-to-Methanol工厂都应柔性运行：即便甲醇合成单元仅具适度柔性，亦可显著降低成本。
引用
@article{arxiv.2305.18338,
title = {Cost-Optimal Power-to-Methanol: Flexible Operation or Intermediate Storage?},
author = {Simone Mucci and Alexander Mitsos and Dominik Bongartz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.18338},
year = {2023}
}