面向欧洲北海的海上电力与氢网络
物理与社会
2025-10-30 v1
摘要
欧洲北海拥有巨大的可再生能源潜力，可成为欧洲能源转型的动力源。然而，目前对于能整合多少海上风能、海上电网是否应采用网状结构以及海上氢能在多大程度上发挥作用，仍存在不确定性。为解决这些问题，我们使用开源能源系统优化模型 PyPSA-Eur，以高空间和时间分辨率对欧洲碳中和部门耦合能源系统进行建模。我们让模型内生地决定部署多少海上风电以及使用何种基础设施来整合海上风电。我们发现，采用如今的点对点连接方式，可在北海整合 310 GW 的海上风电。然而，如果允许网状网络和氢能，我们发现这一容量可提升至 420 GW，且每年可节省高达 150 亿欧元的成本。此外，只有在存在海上制氢的情况下，我们才在北海观察到高达 75 GW 的显著数量的浮式风力涡轮机。通常，模型倾向于通过电力和氢气基础设施混合的方式来整合海上风电。然而，大部分海上能源以氢气形式运输，其运输量是以电力形式运输的两倍。此外，我们发现海上电网主要用于海上风电的整合，仅有一小部分用于跨国输电。
引用
@article{arxiv.2404.09721,
title = {Offshore power and hydrogen networks for Europe's North Sea},
author = {Philipp Glaum and Fabian Neumann and Tom Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09721},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 20 figures