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西安交通大学学报2025年第09期:计及碳捕集和储氢容量协同优化的综合能源系统低碳调度

来源:期刊VIP网 时间:


作者:牛明博;庞涵语;吕友军;李国兴;

单位:长安大学能源与电气工程学院;西安交通大学绿色氢电全国重点实验室;

摘要:为满足低碳能源需求的日益增长,协调低碳技术的优化配置、实现系统经济性与低碳性的统一,构建了一个计及碳捕集、绿氢和蓝氢储能的综合能源系统模型,通过仿真分析研究了碳捕集、氢储能容量优化及多能协同运行对系统总成本和碳排放的影响。引入阶梯式碳交易机制建立低碳调度模型,对碳排放量进行动态约束。构建双层模型以优化氢储能容量配置,上层模型以全生命周期综合投资费用最小为目标,下层模型以系统总运行费用最小为目标,用遗传算法和混合整数线性规划相结合求解。仿真结果表明,碳捕集技术和碳交易机制的作用下,碳排放量降低了24.3%,系统总成本降低了9.5%。引入蓝、绿氢协同机制可以显著提升系统对可再生能源的消纳能力,惩罚成本降低了92.7%。采用优化后的氢储能容量进一步使系统总成本降低了1.54%,碳排放量降低了10.18%,为实现多能协同推动能源结构转型提供了新的思路。

关键词:综合能源系统;;碳捕集;;氢储能;;阶梯式碳交易

基金资助:国家自然科学基金重点资助项目(52336009)