基于吸附的 CO$_2$ 捕集工艺中可操作性与经济性权衡
系统与控制
2024-02-15 v2 计算工程、金融与科学
系统与控制
摘要
低碳可调度电力是可持续能源系统的支柱，提供负荷平衡以补充间歇性可再生能源的大规模部署。在这一新背景下，化石燃料火力发电厂必须耦合具备高度瞬态运行能力的燃烧后碳捕集（PCC）工艺。为同时应对设计与运行挑战，我们开发了一个将工艺设计与技术经济评估相集成的计算框架。其骨干是一个高保真度的变压-真空变温吸附工艺 PCC 数学模型。我们证明，成本最优设计的过程灵活性有限，对诸如烟气进料条件扰动的反应能力较弱。结果表明，可通过放宽运行中 CO 回收率的约束来引入灵活性，但代价是工艺捕集效率下降。我们发现，基于吸附的工艺能够针对 CO 回收率与纯度的运行约束容纳显著的灵活性并改善性能。本文结果展示了工艺经济性与工艺可操作性之间的权衡，必须对其有效合理化以将 CO 捕集单元整合进低碳能源系统设计中。
引用
@article{arxiv.2307.07418,
title = {Operability-economics trade-offs in adsorption-based CO$_2$ capture process},
author = {Steven Sachio and Adam Ward and Ronny Pini and Maria M. Papathanasiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07418},
year = {2024}
}
备注
Pre-print paper currently under review. 32 pages, 6 figures. The first two authors contributed equally to this work