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面向大规模氢燃料加注基础设施部署:一种大区分析与优化方法

系统与控制 2024-10-14 v2 系统与控制

摘要

电动车在区域和长途货运中的应用面临限制,氢燃料电池中重型和重型货车(MHDVs)作为一种有前景的替代方案,契合美国能源部的脱碳目标。历史上,压缩天然气和液化石油气等替代燃料因基础设施瓶颈导致采纳缓慢。为防止类似困境,为零排放氢燃料加注站的规划至关重要。本研究发展了可负担且可及的氢加油站计划,支持脱碳货运系统,惠及偏远地区和服务不足地区,通过改善空气质量、减少噪声污染和增强能源韧性。研究提供了用氢燃料解决方案取代 Class 8 卡车柴油的蓝图,聚焦于德克萨斯三角区域(I-45、I-35、I-10)、圣安东尼奥至洛杉矶之间的 I-10 走廊,以及洛杉矶至旧金山之间的 I-5/CA-99 走廊。该区域约占美国重型货运量的 8.5%。本研究采用 OR-AGENT(Optimal Regional Architecture Generation for Electrified National Transport)框架,分析车辆、货运网络和能源系统。该框架整合了货运 mobility、交通、天气和能源路径数据,为车队架构和氢燃料加注基础设施部署提供优化方案。研究评估了所有车辆来源-目的对的可行加油站位置,使用遗传算法识别氢站的最少数量和最优位置。还确定加油时间和数量,确保无车辆被搁置。部署路线图概述了跨多个采纳情景的战略性氢加油基础设施布局。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.06033,
  title  = {Nationally Scalable Hydrogen Fueling Infrastructure Deployment: A Megaregion Analysis and Optimization Approach},
  author = {Vivek Sujan and Junchaun Fan and Gurneesh Jatana and Ruixiao Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06033},
  year   = {2024}
}