直接与间接氢储存：欧洲向可再生能源系统转型中的动力学与相互作用
系统与控制
2024-03-25 v1 系统与控制
摘要
为在2050年前迈向低碳社会，理解能源系统的复杂动力学至关重要。我们的研究通过氢储存的视角审视这些相互作用，将其分为“直接”和“间接”氢储存。直接氢储存涉及电解产生的氢气在使用前被储存，而间接储存则首先通过萨巴蒂尔过程将氢气转化为气体，以便后续能源分配。首先，我们利用PyPSA-Eur-Sec-30-path模型捕捉能源系统内的相互作用。该模型是一个每小时级、每个国家一个节点的系统，涵盖一系列能源转化技术，勾勒出欧洲到2050年相比1990年减少95%碳排放的路径，每5年更新一次。随后，我们采用定量和定性相结合的方法深入分析这些复杂关系。我们的研究表明，在欧洲绿色转型期间，在大规模引入能源储存之前，跨国电力流动将在欧洲快速脱碳阶段发挥重要作用。在本文成本假设下，燃料电池不被视为可行选项。本研究进一步识别了自然资源变异性对当地能源结构的显著影响，突显间接氢储存因其更好的经济性能和主动波动模式而成为一种常见解决方案。具体而言，间接氢储存将贡献至少60%的氢储存效益，在意大利达到100%。此外，其波动模式将随当地能源结构变化，这与直接氢储存和电池储存不变的模式形成鲜明区别。
引用
@article{arxiv.2403.15072,
title = {Direct and Indirect Hydrogen Storage: Dynamics and Interactions in the Transition to a Renewable Energy Based System for Europe},
author = {Zhiyuan Xie and Gorm Bruun Andresen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15072},
year = {2024}
}