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题名面向电-碳-氢-醇协同的海上综合能源岛规划
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作者
许传博
李沛遥
张文座
李庆伟
韦艳
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机构
华北电力大学经济与管理学院
新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室
华北电力大学学科建设处
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出处
《南方能源建设》
2025年第3期52-66,共15页
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基金
国家自然科学基金联合基金重点项目“电-氢-碳融合的综合能源系统长周期平衡机理与规划方法”(U23B20124)
国家自然科学基金青年项目“面向新型能源体系的氢储能资源协同优化配置及激励机制研究”(72303063)。
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文摘
[目的]近海风电资源逐渐饱和,深远海风电开发正迎来规模化发展的关键机遇。同时,未来国际航运业亟需低碳转型,对绿色甲醇燃料的现实需求大幅度提升,对此,文章提出了电-碳-氢-醇协同的海上综合能源岛设想。[方法]首先,描绘了电-碳-氢-醇协同的海上综合能源岛形态,并梳理了该形态下的关键技术;其次,构建了电-碳-氢-醇协同的海上综合能源岛容量规划模型,以平准化单位甲醇制取成本最小化为目标,优化各单元的最优容量配置;最后,开展了针对风速、碳价和氧气价格的敏感性分析以及成本压力测试,明确了未来的降本路径。[结果]结果表明:(1)面向典型700 MW的离网型海上漂浮式风电,海上综合能源岛需配置235 MW/470 MWh电化学储能系统与44 t的储氢罐来维持甲醇合成系统的稳定运行,PEM电解槽容量配置为264 MW;(2)当前,海上综合能源岛制取出的绿色甲醇成本为12.36元/kg,高于5.95元/kg市场价格;(3)所研究的海上综合能源岛年产绿色甲醇22.16万t,将支撑大型集装箱甲醇动力船舶运输80万海里,并减少年度二氧化碳排放98万t。[结论]电-碳-氢-醇协同的海上综合能源岛在深远海风电消纳、满足航运业绿色甲醇燃料需求与助力碳减排方面效果显著,未来随着PEM电解槽、漂浮式风电以及直接空气碳捕集技术的迭代更新,其绿色甲醇成本将在2035年实现平价。
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关键词
电-碳-氢-醇协同
海上能源岛
容量规划
平准化单位甲醇制取成本
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Keywords
Electricity-Carbon-Hydrogen-Methanol Synergy
Offshore Energy Island
Capacity Planning
Levelized Cost of Methanol
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
F426.2
[经济管理—产业经济]
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