用于碳中性合成燃料生产的远程可再生枢纽
系统与控制
2021-06-11 v2 计算工程、金融与科学
系统与控制
摘要
本文研究了在高质量可再生资源丰富的偏远地区,利用可再生电力生产碳中性合成燃料的经济性。为此,提出了一种可直接应用于远程可再生能源供应链战略规划的基于图的优化建模框架。更确切地说,引入了规划问题的超图抽象,其中节点可视为具有自身参数、变量、约束和局部目标的优化子问题。节点通常代表诸如技术、工厂或工艺等子系统。而超边则表示子系统之间的连通性。该框架被用于研究北非地区利用太阳能和风能生产碳中性合成甲烷并将其输送至西北欧洲市场的经济性。整个供应链以集成方式建模,从而能够准确捕捉各种技术在小时时间尺度上的相互作用。结果表明,对于一个年供应10 TWh、依赖太阳能光伏和风电场组合、假设加权平均资本成本为7%的系统,到2030年合成甲烷生产和输送成本将略低于150 EUR/MWh(高位发热量)。还开展了全面的敏感性分析,以评估各种技术经济参数和假设对合成甲烷成本的影响,包括风电场的可用性、电解、甲烷化和直接空气捕集工厂的投资成本、其运行灵活性、直接空气捕集工厂的能耗以及融资成本。
引用
@article{arxiv.2102.11375,
title = {Remote Renewable Hubs For Carbon-Neutral Synthetic Fuel Production},
author = {Mathias Berger and David Radu and Ghislain Detienne and Thierry Deschuyteneer and Aurore Richel and Damien Ernst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11375},
year = {2021}
}