ramp-up 氢产业：一种能源系统建模框架
最优化与控制
2023-05-04 v1
摘要
随着向脱碳社会的转型，能源系统一体化变得愈发关键。在此转型中，能源载体氢预计将发挥关键作用，因为它可由（可再生）电力生产并跨行业用于大量应用与流程。然而迄今为止，尚无用于可再生氢生产、储存和运输的基础设施，也缺乏更大规模的需求。为连接生产地与需求地，未来计划重新利用并扩展现有的欧洲天然气管道网络。但在氢产业 ramp-up 的早期阶段（2020 年代及 2030 年代初），有人建议将天然气与氢混合进行管道联合输送。在此背景下，本文从建模视角研究氢混合，既考量包含（或忽略）技术建模细节的影响，也考量其对氢产业 ramp-up 的潜在影响。为此，我们提出了一个高度模块化且灵活的电力、天然气和氢产业一体化耦合能源系统优化模型，带有一种用于稳态气流背景下混合建模的新型气体流公式。一个示例性案例研究表明，氢混合有潜力启动并促进氢产业的 ramp-up，而忽略气体流的技术现实——尤其在混合背景下——可能导致不仅在氢产业、也在电力产业中的次优扩展规划，以及运行上不可行的系统。
引用
@article{arxiv.2305.02232,
title = {Ramping up the hydrogen sector: An energy system modeling framework},
author = {T. Klatzer and U. Bachhiesl and S. Wogrin and A. Tomasgard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02232},
year = {2023}
}
备注
66 pages